Ağ boyutu ve yapısı seçimi

Bu durumda ağın boyutu, hem ağa bağlı bilgisayarların sayısını hem de aralarındaki mesafeyi ifade eder. Ağa kaç bilgisayarın (minimum ve maksimum) bağlanması gerektiğini açıkça hayal etmek gerekir. Aynı zamanda ağdaki bilgisayar sayısında en az yüzde 20-50 oranında daha fazla artışa yer bırakmak gerekiyor.

Ağ iletişim hatlarının gerekli uzunluğu da ağ tasarımında önemli bir rol oynar. Örneğin mesafelerin çok uzun olması durumunda pahalı ekipmanların kullanılması gerekebilmektedir. Ayrıca mesafe arttıkça iletişim hatlarının dış elektromanyetik girişimlerden korunmasının önemi de keskin bir şekilde artmaktadır.

Ağ yapısı, ağı parçalara (bölümlere) bölmenin bir yolu ve aynı zamanda bu bölümleri birbirine bağlamanın bir yolu olarak anlaşılmaktadır. Bir kurumsal ağ, bilgisayarlardan oluşan çalışma gruplarını, departman ağlarını, omurga ağlarını, diğer ağlarla iletişim araçlarını içerebilir.

Ekipman seçimi

Ağ ekipmanını seçerken dikkate alınması gereken birçok faktör vardır, özellikle:

Ekipman standardizasyon düzeyi ve en yaygın yazılım araçlarıyla uyumluluğu;

Bilgi aktarımının hızı ve daha da artma olasılığı;

Olası ağ topolojileri ve bunların kombinasyonları (veri yolu, pasif yıldız, pasif ağaç);

Ağ değişim kontrol yöntemi (CSMA/CD, tam çift yönlü veya işaretleyici yöntemi);

İzin verilen ağ kablosu türleri, maksimum uzunluğu, parazite karşı dayanıklılık;

maliyet ve özelliklerözel donanım (ağ bağdaştırıcıları, alıcı-vericiler, tekrarlayıcılar, hub'lar, anahtarlar).

Bir diğer önemli görev ise bilgisayar seçimidir.. İş istasyonları veya özel olmayan sunucular genellikle zaten kuruluşta bulunan bilgisayarları kullanıyorsa, özellikle ağ için özel bir sunucu satın almanız önerilir.

Ağ yazılımı seçimi

Ağ yazılımını (SW) seçerken öncelikle aşağıdaki faktörleri dikkate almak gerekir:

Ağ yazılımı ne tür bir ağı destekliyor: eşler arası, sunucu tabanlı ağ veya her ikisi;

Maksimum kullanıcı sayısı (en az %20 marjla almak daha iyidir);

Sunucu sayısı ve olası türleri;

Farklı işletim sistemleri ve bilgisayarların yanı sıra diğerleriyle de uyumludur ağ anlamına gelir;

Yazılım araçlarının çeşitli çalışma modlarındaki performans düzeyi;

İşin güvenilirlik derecesi, izin verilen erişim modları ve veri koruma derecesi;

Hangi ağ hizmetlerinin desteklendiği;

Ve belki de asıl önemli olan yazılımın maliyeti, işletimi ve modernizasyonudur.

Microsoft ürünleri ve diğer ağ işletim sistemleri (örneğin, Novell) arasında seçim yaparken, geleneksel olarak ağ ürünlerinin (örneğin, NetWare ağ işletim sistemleri) avantajlarının şunlardır:

Daha gelişmiş ağ işletim sistemi mimarisi;

Yazılım araçlarının evrenselliği ve işlevsel bütünlüğü;

Bu tür ekipmanlarla daha yüksek performans;

Basitleştirilmiş ağ yönetimi;

Virüslere ve yetkisiz erişime karşı önemli ölçüde daha yüksek koruma;

Farklı bilgisayar platformlarındaki farklı kullanıcı türleri için destek.

Ana avantaj Microsoft ürünleriİşletim sistemi tabanlı kullanıcılarla en iyi uyumluluk olarak kabul edilir Microsoft Windows.

Bir bilgisayar ağı oluşturmak için çeşitli araçların maliyeti dikkate alınarak seçim. Kablo sistemi tasarımı, ağ optimizasyonu ve hata ayıklama.

Maliyete göre seçim

Her şeyden önce, finansal maliyetlerin olası yönlerini belirlemek gerekir ( bu aşama tasarımda, bu sorunu çözmek için gerekli önkoşullar halihazırda mevcuttur):

Ek bilgisayarlar ve yükseltme mevcut bilgisayarlar. İsteğe bağlı maliyet yönü: Yeterli sayıda ve kalitede mevcut bilgisayar varsa, bunların yükseltilmesine gerek yoktur (veya minimum miktarda gereklidir - örneğin daha modern ağ kartları yüklemek için); eşler arası bir ağda, özel bir dosya sunucusuna da ihtiyaç duyulmaz (her ne kadar istenirse de).

Ağ donanımı (kablolar ve bir kablo sistemini düzenlemek için ihtiyacınız olan her şey, ağ yazıcıları, aktif ağ aygıtları - tekrarlayıcılar, hub'lar, yönlendiriciler vb.).

Ağ yazılım, her şeyden önce, gerekli sayıda iş istasyonu için (marjlı) bir ağ işletim sistemi.

Bir kablo sistemini düzenlerken, bir ağ işletim sistemini kurarken ve yapılandırırken, periyodik bakım sırasında davet edilen uzmanların çalışmaları için ödeme ve acil onarımlar. İsteğe bağlı maliyet yönü: Daha küçük ağlar için bu görevlerin çoğu, tam zamanlı bir ağ yöneticisi tarafından (belki de kuruluştaki diğer kişilerin yardımıyla) gerçekleştirilebilir ve yürütülmelidir.

Kablolama Tasarımı

Bir kablo seçerken, öncelikle gerekli uzunluğun yanı sıra dış parazitlere karşı bağışıklığı ve kendi kendine radyasyon seviyesini dikkate almak gerekir. Uzun bir ağ uzunluğu ve iletilen verilerin gizliliğini sağlama ihtiyacı veya odadaki yüksek düzeyde parazit nedeniyle fiber optik kablo vazgeçilmezdir. Oldukça rahat koşullar altında bile elektrik kabloları yerine fiber optik kabloların kullanılmasının, bozuk bilgi paketlerinin oranını azaltarak ağ performansını önemli ölçüde (yüzde 10-50 oranında) artırabileceği unutulmamalıdır.

Yerel ağlar için kablo sistemleri tasarlarken, birçok deneyim birikmiştir; Genel öneriler Bu tür sistemleri organize etmek. Ayrıca, "yapısal kablolama sistemleri (SCS)" genel adı altında, özellikle işletme düzeyinde yeni oluşturulan veya yeniden yapılandırılan nispeten büyük yerel alan ağları için geçerli olan standartlar bulunmaktadır. Yerel ağlar için kablo bağlantıları oluşturma sürecini ayrıntılı olarak açıklayan ve düzenleyen hacimli belgelerdir.

1. Yerel bölge ağlarıHızlı internetVeGigabit ethernet

Hızlı Ethernet, orijinal 10 Mbps'nin aksine 100 Mbps'ye kadar hızlarda Ethernet teknolojisini kullanan bilgisayar ağlarında veri iletimi için bir dizi standardın genel adıdır.

Hızlı Ethernet (IEEE 802.3u)

Hızlı Ethernet teknolojisi, klasik Ethernet teknolojisinin evrimsel bir gelişimidir. Başlıca avantajları şunlardır:

• arttırmak Bant genişliği 100 Mb/s'ye kadar ağ bölümleri;
• Ethernet rastgele erişim yönteminin korunması;
• yıldız ağı topolojisinin korunması ve geleneksel veri aktarım ortamı (bükümlü çift ve fiber optik kablo) desteği.

Bu özellikler, günümüzün en popüler Ethernet çeşidi olan 10Base-T ağlarından, iyi bilinen teknolojiyle önemli sürekliliği koruyan yüksek hızlı ağlara kademeli geçişe izin verir: Hızlı Ethernet, personelin radikal bir şekilde yeniden eğitilmesini ve ekipmanın değiştirilmesini gerektirmez. ağ düğümleri. Resmi 100Base-T (802.3u) standardı, aşağıdaki kablolama sistemi türlerini desteklemek amacıyla fiziksel katman için (yedi katmanlı OSI modeli açısından) üç farklı spesifikasyon oluşturmuştur:

İki çift UTP Kategori 5 blendajsız bükümlü çift kablo veya STP Tip 1 blendajlı bükümlü çift kablo için 100Base-TX;

4 çiftli UTP Kategori 3, 4 veya 5 ekransız bükümlü çift kablo için 100Base-T4;

Çok modlu fiber optik kablo için 100Base-FX.

Açık gigabit ethernet standart Ethernet ağında yer alan konsepti geliştirmenin doğal, evrimsel bir yoludur. Tabii ki, doğrudan öncüllerinin tüm eksikliklerini de devralıyor, örneğin garanti edilmeyen ağ erişim süresi. Ancak bant genişliğinin büyük olması, bu faktörün belirleyici olduğu durumlarda ağı bu seviyelere yüklemenin oldukça zor olmasına yol açmaktadır. Öte yandan sürekliliği korumak, Ethernet, Fast Ethernet ve Gigabit Ethernet segmentlerini bir ağa bağlamayı ve en önemlisi, gigabit segmentlerini yalnızca ağın en stresli bölümlerine dahil ederek yeni hızlara kademeli olarak geçmeyi oldukça kolaylaştırır. (Ayrıca, bu kadar yüksek bir verime aslında her yerde ihtiyaç duyulmuyor.) Rakip gigabit ağlarından bahsedersek, bunların kullanımı ağ ekipmanının tamamen değiştirilmesini gerektirebilir ve bu da anında büyük harcamalara yol açacaktır.

Gigabit Ethernet ağı, kanıtlanmış aynı özellikleri korur önceki sürümler CSMA/CD erişim yönteminde aynı paket (çerçeve) formatları ve boyutları kullanılır. Ethernet ve Hızlı Ethernet bölümlerine yapılan bağlantılarda protokol dönüşümü gerekmez. İhtiyaç duyulan tek şey döviz kurlarının koordinasyonudur, bu nedenle Gigabit Ethernet'in ana uygulama alanı her şeyden önce Ethernet ve Hızlı Ethernet hub'larının birbirine bağlanması olacaktır.

Ultra hızlı sunucuların ortaya çıkışı ve en gelişmiş üst düzey kişisel bilgisayarların yaygınlaşmasıyla birlikte, Gigabit Ethernet'in faydaları giderek daha açık hale geliyor. Böylece zaten fiili bir standart olan 64 bit PCI sistem veri yolu, böyle bir ağ için gereken veri aktarım hızına tam olarak ulaşıyor.

Gigabit Ethernet ağının oluşturulmasına yönelik çalışmalar 1995'ten beri devam etmektedir. 1998 yılında IEEE 802.3z (1000BASE-SX, 1000BASE-LX ve 1000BASE-CX) adını alan bir standart kabul edildi. Geliştirme, özellikle 3Com gibi tanınmış bir ağ ekipmanı şirketini içeren özel olarak oluşturulmuş bir ittifak (Gigabit EthernetAlliance) tarafından gerçekleştiriliyor. 1999 yılında IEEE 802.3ab (1000BASE-T) standardı kabul edildi.

Gigabit Ethernet ağ bölümlerinin terminolojisi şu anda aşağıdaki türleri içermektedir:

1000BASE-SX, 850 nm (500 metre uzunluğa kadar) ışık sinyali dalga boyuna sahip, çok modlu bir fiber optik kablo üzerindeki bir segmenttir. Lazer vericiler kullanılır.

1000BASE-LX, 1300 nm ışık sinyali dalga boyuna sahip çok modlu (500 metre uzunluğa kadar) ve tek modlu (2000 metre uzunluğa kadar) fiber optik kablo üzerindeki bir segmenttir. Lazer vericiler kullanılır.

1000BASE-CX, blendajlı bükümlü çift segmenttir (25 metre uzunluğa kadar).

1000BASE-T (IEEE 802.3ab standardı) - kategori 5'in (uzunluğu 100 metreye kadar) dörtlü korumasız bükümlü çift üzerindeki bir segment. 5 seviyeli kodlama (PAM-5) kullanılır ve tam çift yönlü modda iletim her çift üzerinde iki yönde gerçekleştirilir.

Özellikle Gigabit Ethernet ağı için, FDDI ağının (1000BASE-T hariç) 4V / 5V koduyla aynı prensip üzerine inşa edilmiş, iletilen bilgiyi 8V / 10V kodlamaya yönelik bir yöntem önerilmektedir. Böylece iletilecek olan 8 bitlik bilgi, ağ üzerinden iletilen 10 bit ile eşlenir. Bu kod, kendi zamanlamayı korumanıza, taşıyıcıyı kolayca tespit etmenize (iletim gerçeği) izin verir, ancak Manchester kodunda olduğu gibi bant genişliğinin iki katına çıkarılmasını gerektirmez.

Minimum paket uzunluğuna karşılık gelen 512 bit Ethernet aralığını (Ethernet'te 51,2 µs ve Hızlı Ethernet'te 5,12 µs) artırmak için özel yöntemler geliştirilmiştir. Özellikle minimum paket uzunluğu 512 bayta (4096 bit) çıkarıldı. Aksi takdirde, 0,512 µs'lik zaman aralığı, Gigabit Ethernet ağının uzunluğunu gereksiz yere sınırlayacaktır. Uzunluğu 512 bayttan kısa olan tüm paketler 512 bayta genişletilir. Uzantı alanı pakete sağlama toplamı alanından sonra eklenir. Bu, paketlerin ek olarak işlenmesini gerektirir, ancak izin verilen maksimum ağ boyutu, bu tür önlemlerin alınmamasından 8 kat daha büyük olur.

Ayrıca Gigabit Ethernet, blok modunda paket iletimi (çerçeve patlama) olanağı sağlar. Bu durumda iletim hakkını alan ve iletim için birden fazla paketi bulunan abone, bir değil birden fazla paketi sıralı olarak ve farklı alıcı abonelere adresleyerek iletebilir. İletilen ek paketler yalnızca kısa olabilir ve bloğun tüm paketlerinin toplam uzunluğu 8192 baytı geçmemelidir. Bu çözüm, ağ yakalama sayısını azaltır ve çarpışma sayısını azaltır. Blok modunu kullanırken, ağda herhangi bir çakışma olup olmadığını kontrol etmek için bloğun yalnızca ilk paketi 512 bayta genişletilir. 512 bayta kadar olan diğer paketler genişlemeyebilir.

Gigabit Ethernet ağı üzerindeki iletim, hem yarı çift yönlü modda (CSMA/CD erişim yöntemi korunarak) hem de daha hızlı tam çift yönlü modda (önceki Hızlı Ethernet ağına benzer) gerçekleştirilir. Ağın uzunluğuna kısıtlama getirmeyen (kablodaki sinyal zayıflamasından kaynaklanan kısıtlamalar hariç) ve çarpışmaların olmamasını sağlayan tam çift yönlü modun gelecekte Gigabit Ethernet için ana mod haline gelmesi bekleniyor. .

Laboratuvar çalışması №2.

İşin amacı: çalışma becerilerinde ustalaşmak Microsoft Office Visio, bir bilgisayar ağının planlanması ve tasarlanması.

Bir ağ oluşturma (tasarlama) süreci, henüz gelmemiş bir gerçekliğin basitleştirilmiş bir simülasyonudur ve aşağıdaki ana adımları içerir:

1. Ağın oluşturulduğu görevlerin analizi ve proje finansmanı miktarının belirlenmesi.

2. Fiziksel yapının tasarımı - başlangıç ​​koşullarının analiz edildiği ve ağın fiziksel organizasyonunun ayrıntılı bir tasarımının oluşturulduğu aşama.

3. Altyapı tasarımı – etkileşim protokollerinin, kullanılan hizmetlerin, güvenlik politikasının vb. belirlendiği aşama. - yani Ağın mantıksal organizasyonu.

4. Dağıtım - iletişim hatlarının döşenmesi, ekipmanın kurulması ve yapılandırılmasıyla ilgili aşama.

Analiz aşaması en önemli aşamalardan biridir çünkü çözülmesi gereken diğer tüm görevleri belirler: hem ağın fiziksel yapısı hem de mantıksal yapısı. Bilgisayar ağları arasındaki temel fark bu aşamada ortaya çıkıyor.

Aşağıdaki görevler tasarım aşamasında çözülür:

1. Ağ için belirli hedef gereksinimlere dayanarak, ekipmanın ve her şeyden önce bilgisayarların gerekli bileşimi belirlenir: miktar, özellikler vb.

2. İşyerlerinin fiziki lokasyonu belirlenerek ağın kapsayacağı katlar ve hedef kitleler belirlenir. Bu sorunu çözerken, işyerlerine/binalara iletişim hatlarının döşenmesi temel olasılığı dikkate alınmalıdır.

3. Çözülecek görevlere göre maliyet ve konum, işyerlerini birbirine bağlayan fiziksel iletişim hatlarının türü, iletişim ekipmanlarının (örneğin hub'lar) bileşimi ve konumu belirlenir.

4. İnternete bağlanma yöntemi belirlenir: bir sağlayıcı seçilir - kuruluşun İnternet bağlantısını sağlayan bir kuruluş. Bir sağlayıcı seçerken faktörler dikkate alınır: sağlayıcı ile olası fiziksel bağlantıların özellikleri, ekipman gereksinimleri ve gerekli ek ekipman, bağlantının ilk maliyeti, bağlantıyı işletme maliyeti, bağlantının teknolojik sınırlamaları (bağlantının sağlanamaması). bazı hizmetleri kullanın).

5. Teknik gereksinimlere göre tasarlanmakta olan ağın internete bağlanma ağ geçidi olacak düğümü belirlenir ve konumu belirlenir. Bu, ağ geçidinin tasarlanan ağ ile fiziksel bağlantısının uygunluğunu ve İnternet'e bağlanmak için fiziksel hatların döşenmesinin rahatlığını dikkate alır.

Genel algoritma, bir ağ oluşturma sürecini açıklıyor:

1. Başlangıç ​​verilerinin tanımı.

– ağı kullanma amaçlarının belirlenmesi;

– ağ gereksinimlerinin tanımı;

– kullanılan ekipmanın özellikleri (bilgisayarlar, ağ ekipmanı, yazıcılar, modemler, vb.);

– ağ yazılımının özellikleri (işletim sistemleri, sunucu yazılımı, anti-virüs yazılımı);

- Ağ kurulması planlanan binanın yaklaşık diyagramı.

2. Ağ tasarımı.

– bölümleri bölümlere ayırma ve birleştirme yöntemi (oluşumları için gerekli ekipman bölümlerinin belirlenmesi);

– kablo tipinin seçimi (kural olarak, blendajsız bükümlü çift seçilir);

– aktif cihazların tanımı (modemler, yönlendiriciler, vb.);

– yazılım seçimi (sunucu ve istemci işletim sistemi, sunucu yazılım ve benzeri.);

– bir ağ şemasının geliştirilmesi (ağ düğümleri ve bağlantı kablolarının uzunlukları belirtilmiştir).

3. Maliyetin belirlenmesi.

– ana maliyet alanlarının analizi;

- Maliyet tahminlerinin hazırlanması.

4. Yaklaşık çalışma planı.

5. Ağ dağıtımı.

Yeni bir ağ oluştururken aşağıdaki faktörlerin dikkate alınması arzu edilir:

– gerekli ağ boyutu (şu anda, yakın gelecekte ve geleceğe yönelik tahminlere göre);

- ağın yapısı, hiyerarşisi ve ana bölümleri (işletmenin bölümlerinin yanı sıra işletmenin odaları, katları ve binaları tarafından); ağdaki bilgi akışlarının ana yönleri ve yoğunluğu (şu anda, yakın gelecekte ve uzun vadede); ağ üzerinden iletilen bilgilerin niteliği;

– ekipmanın teknik özellikleri (bilgisayarlar, adaptörler, kablolar, tekrarlayıcılar, hub'lar, anahtarlar);

– kablo sisteminin odaların içine ve arasına döşenmesi olanakları ve ayrıca kablonun bütünlüğünü sağlayacak önlemler;

– ağ bakımı ve güvenilirliğinin ve güvenliğinin kontrolü;

– izin verilen ağ boyutu, hız, esneklik, erişim haklarının farklılaşması, maliyet, bilgi alışverişi kontrol yetenekleri vb. açısından yazılım araçlarına yönelik gereksinimler. (örneğin, bir kaynağın birçok kullanıcı tarafından kullanılması gerekiyorsa, sunucu işletim sistemi kullanılmalıdır);

– diğer ağlara bağlanma ihtiyacı (örneğin, küresel);

– mevcut bilgisayarlar ve bunların yazılımlarının yanı sıra çevresel aygıtlar (yazıcılar, tarayıcılar vb.).

Boyutu seçerken (bu durumda ağın boyutu, hem ağa bağlı bilgisayar sayısı hem de aralarındaki mesafe anlamına gelir) ve ağın yapısını seçerken aşağıdakileri dikkate almak gerekir:

– bilgisayar sayısı (ağdaki bilgisayar sayısında daha fazla artış için yer olmalıdır);

– ağ bağlantılarının gerekli uzunluğu (örneğin, mesafeler çok uzunsa pahalı ekipmanlar gerekebilir).

– ağın bölümlerini birleştirme yolları (tekrarlayıcılar, tekrarlayıcı hub'lar, anahtarlar, köprüler ve yönlendiriciler ağın bölümlerini birleştirmek için kullanılabilir ve bazı durumlarda bu ara bağlantı ekipmanının maliyeti bilgisayarların, ağ bağdaştırıcılarının ve ağ adaptörlerinin maliyetini bile aşabilir) kablolar;

Ölçeklendirme yeteneği (örneğin, şu anda gerekenden biraz daha fazla sayıda bağlantı noktasına sahip anahtarlar veya yönlendiriciler satın almak daha iyidir).

Örnek. Küçük bir işletmenin her biri beş odalı üç katı kapladığını ve her biri üç gruptan oluşan üç bölümden oluştuğunu varsayalım. Bu durumda şu şekilde bir ağ oluşturabilirsiniz (Şekil 1):

Çalışma gruplarının her biri 1-3 odayı kapsıyor, bilgisayarları tekrarlayıcı hub'larla birbirine bağlı. Hub oda başına bir tane, grup başına bir tane veya kat başına bir tane kullanılabilir. Yoğunlaştırıcının minimum sayıda çalışanın erişebileceği bir odaya yerleştirilmesi tavsiye edilir.

Bölümler ayrı bir katta yer almaktadır. Her bölümün üç çalışma grubu ağının tamamı bir anahtarla birbirine bağlıdır ve diğer bölümlerin ağlarıyla iletişim kurmak için bir yönlendirici kullanılır. Anahtarın hub'lardan biriyle birlikte ayrı bir odaya yerleştirilmesi en iyisidir.

Genel ağ kuruluş, bir yönlendirici tarafından birleştirilen üç alt bölüm ağı içerir. WAN'a bağlanmak için aynı yönlendirici kullanılabilir.

Çalışma grubu sunucuları çalışma grubu odalarında, alt bölüm sunucuları ise alt bölüm katlarında bulunur.

Pirinç. 1. Kurumsal ağın yapısı (C - çalışma gruplarının sunucuları, RK - tekrarlayıcı hub'lar, Kom - anahtarlar)

Ağ ekipmanını seçerken dikkate alınması gereken birçok faktör vardır, özellikle:

– ekipmanın standardizasyon düzeyi ve en yaygın yazılım araçlarıyla uyumluluğu;

- bilgi aktarımının hızı ve daha da artma olasılığı;

– olası ağ topolojileri ve bunların kombinasyonları (veri yolu, pasif yıldız, pasif ağaç);

– ağ değişim kontrol yöntemi (CSMA/CD, tam çift yönlü veya işaretleyici yöntemi);

- izin verilen ağ kablosu türleri, maksimum uzunluğu, parazite karşı dayanıklılık;

- belirli donanımın maliyeti ve teknik özellikleri (ağ bağdaştırıcıları, alıcı-vericiler, tekrarlayıcılar, hub'lar, anahtarlar).

Şu anda, çoğu durumda yerel ağların organizasyonu için, korumasız bükümlü çift UTP kullanılmaktadır. Korumalı bükümlü çift, fiber optik kablo veya kablosuz bağlantılar Gerçekten acil ihtiyaç duyulan işletmelerde kullanılmaktadır. Örneğin fiber optik, uzak ağ bölümleri arasında hız kaybı olmadan iletişim kurmak için kullanılabilir.

Ağ yazılımını (SW) seçerken öncelikle aşağıdaki faktörleri dikkate almak gerekir:

– ağ yazılımı ne tür bir ağı destekliyor: eşler arası, sunucu tabanlı ağ veya her ikisi;

- maksimum kullanıcı sayısı (en az %20'lik bir marjla almak daha iyidir);

– sunucuların sayısı ve olası türleri;

– farklı işletim sistemleri ve bilgisayarların yanı sıra diğer ağ araçlarıyla uyumluluk;

– çeşitli çalışma modlarında yazılım araçlarının performans düzeyi;

– çalışmanın güvenilirlik derecesi, izin verilen erişim modları ve veri koruma derecesi;

– hangi ağ hizmetlerinin desteklendiği;

- yazılımın maliyeti, işletimi ve modernizasyonu.

Ağ kurulmadan önce bile ağ yönetimi sorununun çözülmesi gerekir. Eşler arası ağ durumunda bile, bunun için ağ yapılandırması ve kaynak tahsisi hakkında tüm bilgilere sahip olacak ve ağın herkes tarafından doğru kullanımını izleyecek ayrı bir uzman (yönetici) atamak daha iyidir. kullanıcılar. Ağ büyükse, o zaman bir ağ yöneticisi artık yeterli değildir; sistem yöneticisi.

Ağ çalışır hale geldiğinde bu sorunları çözmek için genellikle çok geç kalınmıştır.

Tasarım yaparken, finansal maliyetlerin olası yönlerini belirlemek gerekir (bu tasarım aşamasında, bu sorunu çözmek için gerekli önkoşullar zaten mevcuttur):

– ek bilgisayarlar ve mevcut bilgisayarların güncellenmesi. İsteğe bağlı maliyet yönü: Yeterli sayıda ve kalitede mevcut bilgisayarlarla, güncellenmeleri gerekmez (veya minimum miktarda gerekli - örneğin daha modern ağ kartları yüklemek için); eşler arası bir ağda, özel bir dosya sunucusuna da ihtiyaç duyulmaz (her ne kadar istenirse de).

- ağ donanımı (kablolar ve bir kablo sistemini düzenlemek için gerekli olan her şey, ağ yazıcıları, aktif ağ cihazları - tekrarlayıcılar, hub'lar, yönlendiriciler vb.).

- ağ yazılımı, öncelikle gerekli sayıda iş istasyonu için (marjlı) bir ağ işletim sistemi.

– periyodik önleyici bakım ve acil onarımlar sırasında bir kablo sisteminin düzenlenmesi, bir ağ işletim sisteminin kurulması ve yapılandırılması konusunda davet edilen uzmanların çalışmaları için ödeme. İsteğe bağlı maliyet yönü: Daha küçük ağlar için bu görevlerin çoğu, tam zamanlı bir ağ yöneticisi tarafından (belki de kuruluştaki diğer kişilerin yardımıyla) gerçekleştirilebilir ve yürütülmelidir.

Seçenek numarasına göre bir bilgisayar ağı tasarlayın (ilk verileri toplayın; seçin: ağın boyutu ve yapısı, ekipman, ağ yazılımı; bir kablo sistemi tasarlayın; ekipmanın yaklaşık maliyetini hesaplayın).

Kontrol soruları:

1. Bir ağ oluşturmanın adımları nelerdir?

2. Yerel alan ağlarının sınıflandırılması?

3. Yerel alan ağlarının temel teknolojileri?

4. Yerelin topolojisi bilgisayar ağı?

5. Yönlendirici mi, anahtar mı?

6.Microsoft Office Visio'nun Artıları ve Eksileri?

Okunacak makaleler:

Yerel ağları tasarlamanın aşamaları

Federal Devlet Bütçe Eğitim Kurumu

Daha yüksek mesleki eğitim

Ural Devlet Ulaştırma Üniversitesi

BT ve ZI Departmanı

kurs projesi

Konuyla ilgili: "Tasarım Kurumsal LAN»

Parshin K.A. tarafından yapılmıştır.

Kontrol edildi: Ph.D. doktor st. gr. BT-311

Akhmetgareev K.Yu

Yekaterinburg, 2013

giriiş

Yerel bilgi işlem ağı

OSI modelinin bağlantı katmanı

Bilgisayar düzeni

Toplam kablo uzunluğunun hesaplanması

Ethernet çerçeve formatları

SIP protokolü

Anahtarlar

Yönlendirme

Çoklu hizmet. IP telefonu, SIP, H.323

LAN için IP adreslerinin dağıtımı.

Yazılım ve donanım

Tahmini maliyet hesaplaması

Çözüm

Kaynakça

giriiş

Yerel alan ağı, ağ kullanıcılarına veri iletimi sağlayan bir dizi anahtarlama düğümü ve iletişim hattıdır. Bu nedenle gereksinimler iki kısma ayrılabilir:

Düğüm değiştirme gereksinimleri

iletişim hattı gereksinimleri

Herhangi bir tasarımın amacı, müşterinin gereksinimlerini en iyi karşılayan seçeneği seçmektir.

İlk verileri dikkate alarak, endüstriyel bir binanın katındaki departmanların etkileşiminin bilgi desteği için bir işletmenin yerel alan ağını (LAN) tasarlayın (Ek 1):

1. Yerel alan ağı

Yerel alan ağı (LAN, yerel alan ağı; İngilizce Yerel Alan Ağı, LAN), genellikle nispeten küçük bir alanı veya küçük bir bina grubunu (ev, ofis, şirket, enstitü) kapsayan bir bilgisayar ağıdır. Düğümleri coğrafi olarak 12.500 km'den daha uzak mesafelerde ayrılmış yerel ağlar da vardır (uzay istasyonları ve yörünge merkezleri). Bu mesafelere rağmen bu tür ağlar hâlâ yerel olarak sınıflandırılmaktadır.

Bilgisayarlar birbirine kullanılarak bağlanabilir çeşitli ortamlar erişim: bakır iletkenler (bükülü çift), optik iletkenler (optik kablolar) ve radyo kanalı aracılığıyla (kablosuz teknolojiler). kablolu, optik iletişim Ethernet aracılığıyla, kablosuz olarak - Wi-Fi, Bluetooth, GPRS ve diğer yollarla kurulur. Ayrı bir yerel alan ağı, ağ geçitleri aracılığıyla diğer yerel alan ağlarına bağlanabilir, ayrıca küresel bir alan ağının (örneğin İnternet) bir parçası olabilir veya onunla bağlantısı olabilir.

Çoğu zaman yerel ağlar Ethernet veya Wi-Fi teknolojileri üzerine kuruludur. Basit bir yapı oluşturmak için yerel ağ yönlendiriciler, anahtarlar, kablosuz erişim noktaları, kablosuz yönlendiriciler, modemler ve ağ bağdaştırıcıları kullanılır.

Yerel alan ağı teknolojileri, kural olarak, OSI modelinin yalnızca iki alt katmanının (fiziksel ve kanal) işlevlerini uygular. Bu katmanların işlevselliği, LAN'ların desteklediği standart topolojiler (yıldız, veri yolu, halka ve ağaç) dahilinde çerçeveler sunmak için yeterlidir. Ancak bundan, yerel bir ağa bağlı bilgisayarların, kanalın üzerinde bulunan seviye protokollerini desteklemediği sonucu çıkmaz. Bu protokoller ayrıca yerel ağ düğümlerine kurulur ve çalıştırılır, ancak gerçekleştirdikleri işlevler LAN teknolojisiyle ilgili değildir.

LAN protokolleri.

Bir LAN'da çoğu işlevin sağlanması gerekli değildir, bu nedenle gerçekleştirilen işlevler fiziksel ve bağlantı katmanları arasında bölünür ve bağlantı katmanı iki alt katmana bölünür: medya erişim kontrolü (MAC) ve mantıksal bağlantı kontrolü (LLC) .

LAN'da, kablo iletim ortamı olarak bükümlü çift, koaksiyel kablo ve fiber optik kablo kullanılır.

LAN'ın temel özellikleri:

Ağın bölgesel kapsamı (ortak iletişim kanalının uzunluğu);

Maksimum veri aktarım hızı;

Ağdaki maksimum AS sayısı;

Ağdaki iş istasyonları arasındaki mümkün olan maksimum mesafe;

Ağ topolojisi;

Fiziksel veri aktarım ortamının türü;

Maksimum veri kanalı sayısı;

Ağa abone erişim yöntemi;

Ağ yazılım yapısı;

Ses ve video sinyallerini iletme yeteneği;

Güvenilir ağ çalışması koşulları;

Kendi aralarında ve daha yüksek düzeyde bir ağ ile LAN iletişimi olasılığı;

Aboneleri ortak bir kanala bağlarken öncelik belirleme prosedürünü kullanma imkanı.

OSI modelinin bağlantı katmanı

Bağlantı katmanı, fiziksel bir ağ kanalı üzerinden güvenilir veri iletimi sağlar. Çeşitli bağlantı katmanı spesifikasyonları tanımlanır çeşitli özellikler fiziksel adresleme, ağ topolojisi, hata teşhisi, çerçeve serpiştirme ve akış kontrolü dahil olmak üzere ağlar ve protokoller. Fiziksel adresleme, cihazların veri bağlantı katmanında nasıl adresleneceğini belirler. Bir ağ topolojisi, cihazların fiziksel bağlantısını, veri yolu veya halka gibi topolojileri tanımlayan bağlantı katmanı spesifikasyonlarından oluşur. Hata teşhisi, üst katman protokollerine bir iletim hatası oluştuğunu bildirir ve veri çerçevesi serpiştirme, IEEE 802.3 protokolü tarafından tanımlandığı gibi sıra dışı olarak iletilen çerçeveleri yeniden sıralar. Son olarak akış kontrolü, veri aktarımını kontrol eder, böylece alıcı cihazın bir birim zamanda kaldırabileceğinden daha fazla trafik tarafından boğulmaması sağlanır.

Veri bağlantısı katmanı iki alt katmana bölünmüştür: Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC) alt katmanı ve Medya Erişim Kontrolü (MAC) alt katmanı. Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC) alt katmanı, tek bir ağ kanalı üzerinden cihazlar arasındaki iletişimi kontrol eder. LLC alt katmanı, IEEE 802.2 spesifikasyonunda tanımlanmıştır ve daha yüksek katman protokolleri tarafından kullanılan hem bağlantısız hem de bağlantı odaklı hizmetleri destekler. IEEE 802.2 spesifikasyonu, birden fazla yüksek katman protokolünün tek bir fiziksel veri kanalını paylaşmasına izin veren bağlantı katmanı çerçeve alanlarının sayısını tanımlar.

Veri bağlantısı katmanının medya erişim kontrolü (MAC) alt katmanı, fiziksel ağ ortamına protokol erişimini kontrol eder. IEEE spesifikasyonu MAC adreslerini tanımlar ve bağlantı katmanındaki birden fazla cihazın birbirini benzersiz şekilde tanımlamasına olanak tanır.

3. 100Base-TX

Bu fiziksel arayüzün standardı, kategori 5 veya daha fazlasının korumasız bükümlü çiftinin kullanımını varsayar.Bölüm 6'da ayrıntılı olarak tartışılan FDDI UTP PMD standardı ile tamamen aynıdır. 10Base-T standardı iki tipte olabilir: MDI (ağ kartları, iş istasyonları) ve MDI-X (Hızlı Ethernet tekrarlayıcı, anahtarlar). Hızlı Ethernet tekrarlayıcıda tek bir MDI bağlantı noktası mevcut olabilir. Bakır kablo üzerinden iletim için 1 ve 3 numaralı çiftler kullanılır, 2 ve 4 numaralı çiftler ise ücretsizdir. Ağ kartındaki ve anahtardaki RJ-45 bağlantı noktası, 100Base-TX moduna veya otomatik anlaşmaya ek olarak 10Base-T modunu destekleyebilir. Çoğu modern ağ kartı ve anahtar, bu özelliği RJ-45 bağlantı noktaları aracılığıyla destekler ve ayrıca tam çift yönlü modda da çalışabilir.

BASE-TX, verileri her yönde iletmek için bir çift bükümlü (bükülmüş) kablo kullanır ve her yönde 100 Mbps'ye kadar verim sağlar.

Bükümlü çift - bakır veya alüminyum bakır kaplı iletkenler üzerinden elektrik sinyali kullanarak veri iletimi için düşük akımlı bir kablo. Günümüz dünyasında SCS (Yapısal Kablolama Sistemleri)'de UTP 5e kablo yoğun olarak kullanılmaktadır. Özellikleri ve çekirdek sayısı bakımından farklılık gösteren UTP çeşitleri arasında en yaygın olanı 4 çiftte UTP 5e ve iç ve dış döşeme için UTP 2 çiftidir, ikinci durumda kablo yapısında bir kablo vardır. Kablolu UTP'nin binalar arasındaki cadde boyunca döşenmesi uygundur ve bu ürünün fiyatı analoglardan önemli ölçüde daha düşüktür. Genellikle, harici bükümlü çift UTP, farklı uzunluklarda bobinler halinde metal örgü şeklinde bir ekran içeren siyah bir PVC kılıftan yapılır, ortak bir varyant 305 metre bobindir. İç mekanda döşeme için kılıfın rengi gridir. Temel olarak UTP, aboneleri İnternet'e bağlamak veya bir yerel alan ağı oluşturmak için kullanılır, bu durumda, 100 megabitlik bir bağlantı kullanıldığında, gigabit bağlantısıyla yalnızca iki bükümlü çift 5e kullanılır - tümü 4. Bükümlü çift var Bükümün çiftler halinde yaşanması nedeniyle ikinci adı UTP - Korumasız bükümlü çift anlamına gelir. Dengesi nedeniyle kablo SCS için gerekli tüm özelliklere sahiptir; dünyadaki UTP kablo üreticileri arasında en ünlü markalar şunlardır: Hyperline, Neomax, iO-SCS, MAXYS, SilverLAN. Kural olarak, UTP 5e'nin toptan satış fiyatları benzer kablo ürünleri arasında çok daha düşüktür, ürün yelpazemizdeki tüm "bükümlü çift" kablolar sertifikalıdır ve uluslararası kalite standartlarını karşılamaktadır.

Bilgisayar düzeni

Tesisimizin planını çizmek için Compass programını kullanacağız. Çizim ölçeği 1:100. 27 iş yerini hemen plana göre tahsise göre iki adet şalter yerleştirip kablo döşeme güzergahını tüm şartlarımıza uyacak şekilde belirleyeceğiz.

Toplam kablo uzunluğunun hesaplanması

Ortaya çıkan çizimi kullanarak ağımızı döşemek için gerekli kablo uzunluğunu L hesaplıyoruz. Hesaplama için formül (1) kullanıyoruz. Ayrıca hesaplarken tüm yükselişleri, inişleri, dönüşleri vb. dikkate alırız. Gerekli kablo uzunluğunu L bulduktan sonra koşul (2)'ye uygunluğunu kontrol ediyoruz.

burada: i - i'inci işyerinden K1 anahtarına olan mesafe; j - j'inci işyerinden K2 anahtarına olan mesafe; - K1 anahtarından M yönlendiricisine olan mesafe; - K2 anahtarından M yönlendiricisine olan mesafe;

8*300b ≤ L ≤ 300b (2)

burada: kablo bölmelerinin tam sayısıdır.

Sekme. 1 Kablo uzunlukları

Bu kablo uzunluğu durumumuzu karşılıyor.

Ethernet çerçeve formatları

Ethernet ağı üzerinden iletilen veriler çerçevelere bölünür. Veriler ağ üzerinden saf haliyle iletilmez. Kural olarak, veri birimine bir başlık "eklenir". Bazı ağ teknolojilerinde bir son da eklenir. Başlık ve son kısım hizmet bilgilerini taşır ve belirli alanlardan oluşur.

Birden fazla çerçeve türü olduğundan, gönderici ve alıcının birbirini anlayabilmesi için aynı çerçeve türünü kullanması gerekir. Çerçeveler birbirinden biraz farklı olmak üzere dört farklı formatta olabilir. Yalnızca iki temel çerçeve formatı (ham formatlar) vardır - Ethernet II ve Ethernet 802.3. Bu formatlar yalnızca bir alanın amacı bakımından farklılık gösterir.

Bilginin alıcıya başarılı bir şekilde iletilmesi için her çerçeve, verilere ek olarak hizmet bilgilerini de içermelidir: veri alanının uzunluğu, gönderenin ve alıcının fiziksel adresleri, ağ protokolünün türü vb.

İş istasyonlarının aynı ağ kesimindeki bir sunucuyla etkileşime girebilmesi için tek bir çerçeve formatını desteklemesi gerekir. Dört ana Ethernet çerçevesi türü vardır: Tip II802.3802.2SNAP (Alt Ağ Erişim Protokolü).

Dört Ethernet çerçevesi türünün tümü için izin verilen minimum uzunluk 64 bayttır ve maksimum 1518 bayttır. Bir çerçevede servis bilgilerine 18 bayt ayrıldığından "Veri" alanının uzunluğu 46 ile 1500 bayt arasında olabilir. Ağ üzerinden iletilen veriler izin verilen minimum uzunluktan azsa çerçeve otomatik olarak 46 bayta doldurulacaktır. Minimum çerçeve uzunluğuna ilişkin bu tür katı kısıtlamalar, çarpışma tespit mekanizmasının normal çalışmasını sağlamak için getirilmiştir.

Farklı fiziksel yapıya sahip bölümlerden oluşan bir Ethernet ağının doğru çalışması için üç temel koşulun karşılanması gerekir:

) Ağdaki istasyon sayısı 1024'ü geçmez (koaksiyel segment sınırlamalarına tabidir).

)En uzak iki ağ istasyonu arasındaki yayılma gecikmesinin (Yol Gecikme Değeri, PDV) iki katı 575 bit aralığını aşmaz.

) Bir çerçeve dizisini tüm tekrarlayıcılardan en fazla 49 bit aralıklarla geçirirken çerçeveler arası mesafeyi (Paketler Arası Boşluk Küçülmesi) azaltmak (çerçeveleri gönderirken istasyonun 96 bit aralıklı bir başlangıç ​​çerçeveler arası mesafe sağladığını hatırlayın).

Bu gereksinimlere uygunluk, maksimum tekrarlayıcı sayısını ve her türden maksimum segment uzunluğunu belirleyen basit yapılandırma kurallarının ihlal edildiği durumlarda bile ağın doğru çalışmasını sağlar.

Ağ üzerinden sinyal yayılma gecikmesini sınırlamanın fiziksel anlamı zaten açıklanmıştır - bu gereksinime uygunluk, çarpışmaların zamanında tespit edilmesini sağlar.

Minimum kareler arası mesafe gereksinimi, bir kare tekrarlayıcıdan geçtiğinde bu mesafenin azalmasından kaynaklanmaktadır. Tekrarlayıcı tarafından alınan her paket, darbe dizisinin kablodan ve arayüz devrelerinden geçişi sırasında biriken sinyal titreşimini ortadan kaldırmak için yeniden senkronize edilir. Yeniden senkronizasyon işlemi tipik olarak giriş bölümünün uzunluğunu arttırır, bu da çerçeveler arası aralığı azaltır. Çerçeveler birden fazla tekrarlayıcıdan geçtiğinde, çerçeveler arası aralık o kadar azalabilir ki, son segmentteki ağ bağdaştırıcılarının önceki çerçeveyi işlemek için yeterli zamanı kalmaz ve bunun sonucunda çerçeve kaybolur. Bu nedenle, çerçeveler arası aralığın toplam olarak 49 bitlik aralıklardan daha fazla azaltılmasına izin verilmez.

PDV'nin hesaplanması - zaman gecikmesi. İlk terim tüm kablo segmentlerindeki gecikmeyi tanımlar. İkinci terim anahtarlama düğümlerindeki zaman gecikmesini tanımlar. Üçüncü terim ağ bağdaştırıcılarındaki gecikmedir.

Hız 10 Mbps ise PDV aralık başına 576 bitten fazla olmamalıdır.

Hız 100 Mbps ise àPDV aralık başına 512 bitten fazla değildir. (6t aralık başına bit).

PDV'yi hesaplarken en çok 2'yi bulmanız gerekir. uzak arkadaş ağdaki bir arkadaş bilgisayarından. Hub'lardaki gecikmelerin de belirlenmesi gerekir.

PDV'yi maksimum değerin üzerine çıkarmak, minimum uzunluktaki (64b) bir çerçevenin ağı 2 kez atlamak için zamanının olmaması ve kolisyum tespit mekanizmasının çakışmayı düzeltmemesi nedeniyle önemli sayıda çarpışmaya yol açar.

(UTP-5) = 1,112 bt/M - Kategori TX kablo gecikmeleri

(2TX/FX) =100 bt - 2 TX kategori adaptördeki gecikmeler

(TX / FX) \u003d 92 bt - 2. kategorideki anahtarlarda ve yönlendiricilerde gecikmeler \u003d (17.34 + 16.91 + 51.61 + 20.35) * 1.112 + 3 * 92 + 100 \u003d 505.9 bt

Mb/sn => PDV< 512 bt

bt - çerçeveler arası aralığın marjı

Ağın düzgün çalışması için PDV'nin aşağıdaki koşulu karşılaması gerekir: PDV ≤ 512 bt.

Bizim durumumuzda bu koşul sağlanmıştır. Tüm şartlarımız yerine getirildiği için nihayet kablo döşeme güzergahını çizmek mümkündür (Ek 1).

SIP protokolü

Oturum Başlatma Protokolü (SIP) bir uygulama katmanı protokolüdür ve iletişim oturumlarını düzenlemek, değiştirmek ve sonlandırmak için tasarlanmıştır: multimedya konferansları, telefon bağlantıları ve multimedya bilgilerinin dağıtımı. Kullanıcılar mevcut iletişim oturumlarına katılabilir, diğer kullanıcıları davet edebilir ve onlar tarafından yeni bir iletişim oturumuna davet edilebilir. Davetiyeler belirli bir kullanıcıya, bir grup kullanıcıya veya tüm kullanıcılara gönderilebilir.

Protokol aşağıdaki ilkelere dayanmaktadır:

Kullanıcıların kişisel hareketliliği. Kullanıcılar ağ içerisinde herhangi bir kısıtlama olmaksızın hareket edebilirler, bu nedenle iletişim hizmetlerinin onlara bu ağ içerisinde herhangi bir yerde sağlanması gerekmektedir. Kullanıcıya benzersiz bir tanımlayıcı atanır ve ağ, nerede olduğuna bakılmaksızın ona iletişim hizmetleri sağlar. Bunu yapmak için kullanıcı, özel bir mesaj - KAYIT - kullanarak konum sunucusunu hareketleri hakkında bilgilendirir.

Ağ ölçeklenebilirliği. Her şeyden önce, genişlemesiyle birlikte ağ elemanlarının sayısını artırma olasılığı ile karakterize edilir. Ağın SIP protokolü temel alınarak oluşturulan sunucu yapısı bu gereksinimi tam olarak karşılamaktadır.

Protokol genişletilebilirliği. Yeni hizmetler sunulduğunda protokole yeni işlevler ekleme olasılığı ve çeşitli uygulamalarla çalışacak şekilde uyarlanmasıyla karakterize edilir.

Diğer sinyalleşme protokolleriyle etkileşim. SIP protokolü H.323 protokolüyle birlikte kullanılabilir. SIP protokolüyle PSTN sinyal sistemleri (DSS1 ve SS7) ile etkileşime geçmek de mümkündür. Böyle bir etkileşimi kolaylaştırmak için SIP sinyalizasyon mesajları yalnızca belirli bir SIP adresini değil aynı zamanda telefon numarası. Ayrıca SIP protokolü, H.323 ve ISUP/IP protokolleriyle birlikte ağ geçidi kontrol cihazlarının çalışmasını senkronize etmek için kullanılabilir.

10. Anahtarlar

Uygulama amaçları:

LAN verimi artışı

paket akışlarının paralel işlenmesini oluşturma Dahili ağ- İntraNet ve harici - İnternet

ağ güvenliği sorunlarını çözme

ağ mimarisi optimizasyonu

Sınıflandırma:

Katman 1 anahtarları:

Optik anahtarlar prizmalar temelinde yapılır ve optik fiziği (sinyal bölme) prensibine göre çalışır. Optik sinyalleri değiştirirler.

Katman 2 anahtarları:

giriş arabelleğe alma ile anahtarlama (çapraz çubuk)

paylaşımlı hafıza ile kendi kendine yönlendirme (kendi kendine yönlendirme)

yüksek hızlı bara - anahtarlama matrisine dayalı giriş tamponlu anahtarlama, yol kontrollü çoklu giriş belleği

Anahtarlama teknolojilerinin karşılaştırmalı analizi.

Çapraz çubuk teknolojisi, dahili bellek eksikliğinden dolayı anahtarın en yüksek hızını ve verimini sağlar.

Bu teknolojiye dayalı anahtarlar, veri iletim ağında minimum zaman gecikmesine neden olur. Bu tür anahtarlara çalışma anahtarları denir. 1. sınıf grupları. Bu anahtarlar basit bir cihazdır ve düşük maliyetlidir. Sınırlı sayıda bağlantı noktasına sahip bir monoblok olarak tasvir edilmiştir.

Teknoloji Dezavantajı:

Hatalı kareler filtrelenmiyor

minimum yönetim seçenekleri

Matrixroad'un dahili olarak bloke edilmesi mümkündür.

Bu teknolojide çerçeve tamamen içine yerleştirildiğinden Dahili bellek anahtar, daha sonra alıcının MAC adresiyle birlikte çerçevenin sağlama toplamı kontrol edilir ve bir uyumsuzluk varsa böyle bir çerçeve anahtar tarafından silinir.

Avantajları:

kilit yok

küçük çerçevelerin filtrelenmesinin varlığı

bağlantı noktası sayısı çapraz çubuktan çok daha fazla olabilir

daha fazla yönetim seçeneği, özellikle çerçeve filtreleme.

Kusurlar:

çerçeve işleme sırasında önemli zaman gecikmesi

bu tür 1. sınıfın çalışma grubuna geçiş yapar.

kendi kendine yol, çapraz çubuktan daha pahalıdır

Katman 3 anahtarları.

Yönlendirme işleviyle anahtarları çağırmak gelenekseldir. OSI modelinin 3 katmanında çalışır. Ağ, çerçeveleri değiştirme görevine ek olarak, İnternet uygulama paketlerinin yönlendirilmesini de gerçekleştirebilir.

MAC adresinin veya ip protokolünün kullanılması önemli değildir. MAC ve IP adresleri arasında bir eşleştirme tablosu vardır.

Katman 4 anahtarları.

Katman 4 anahtarlama teknolojisi, Katman 2 ve Katman 3 anahtarlarının performans ve trafik yönetimi yeteneklerini birleştirerek, sunucu ve uygulama yönetimi yetenekleri de dahil olmak üzere yeni özellikler ekler. Yeni anahtarlar, paket başlıklarında kaynak ve hedef IP adresleri, uygulama oturumlarının başlangıcını ve bitişini işaretlemek için SYN/FIN bitleri ve tanımlama için TCP/UDP bağlantı noktası numaraları gibi katman 3 ve katman 4 bilgilerini kullanır. çeşitli uygulamalar. Bu bilgiye dayanarak, Katman 4 anahtarları belirli bir oturum için trafiğin yeniden yönlendirilmesiyle ilgili kararlar verebilir.

Yönlendirme

Yönlendirmenin amacı: Yönlendirme tablosunu derleyerek ve güncelleyerek TCP / IP yığınının yönlendirilebilir protokolleri için bilgi birikimi.

Yönlendirme OSI modelinin ağ katmanında gerçekleştirilir.

Ağ katmanı aşağıdaki görevlere çözümler sunar:

Veri aktarımının ilkelerini kabul eder

Protokol sorununu çözer. WAN LAN ile çalışır

Veri formatını ayırt eder

İletim ortamlarını ayırt eder.

Bunların hepsi çok sayıda protokol sayesinde mümkündür.

OSI modelinin ağ katmanındaki ana protokol IP protokolüdür. Görevi, paketleri göndericiden, gönderenin ve alıcının bilgisayar olduğu alıcıya aktarmaktır. Küresel ağdaki her ana bilgisayara kendi IP adresi atanır. 4 sınıf kullanılır:

A sınıfında ilk bayt ağ yapısına, 3 bayt ise ana bilgisayar adresine gider.

B sınıfında 2 bayt - ağ adresi, 2 bayt - ana bilgisayar adresi

C sınıfında 3 bayt adres, 1 bayt ise ana bilgisayardır.

Bir IP paketinin toplam uzunluğu 64 bayta kadar olabilir. IP seçenekleri yönlendirme yöntemlerine uygulanır.

Küresel ağlarda yönlendirme şu şekilde gerçekleşir: bir istek oluşturulur, diyelim ki bir PING isteği, mesaj gönderenin IP'si ve alıcının IP'si hakkında bilgi içerir. Bu istek yönlendiriciye gider ve ardından tüm yönlendiricilere gönderilir, mesaja bakarlar ve tabloda alıcının IP'si hakkında bilgi olup olmadığını belirlerler. Cevabınız evet ise, yanıt mesajı alıcının MAC adresi hakkında bilgi içerir. Veriler ARP tablosuna yazılır. Böylece bir bağlantı kurulur. ARP isteği, OSI modelinin ağ katmanında çalışan çok sayıda protokolden biridir. Ayrıca ağ seviyesinde ICMP, IPsec, RIP, DGP gibi protokollerle çalışıyorum.

Protokol Özelliği:

güvenilirlik

istikrar

basitlik

yakınsama

optimallik

Protokollerin kontrol yöntemine göre sınıflandırılması:

statik (yönlendirme tablosu manuel olarak oluşturulur, rotalar zamanla değişmez)

dinamik (veri ağı değiştikçe tablo otomatik olarak oluşturulur)

Tüm bu protokolleri uygulamak için, biraz önce de belirtildiği gibi bir yönlendirici kullanılır. Yerel ağları kontrollü trafik ve yüksek güvenlik özelliklerine sahip tek bir yapılandırılmış ağa bağlamak için tasarlanmış bir ağ cihazıdır.

Çoklu hizmet. IP telefonu, SIP, H.323

yerel bilgi işlem ağı

Küresel ağlarda ses, video ve veri iletimi sağlamak amacıyla yeni nesil ağlar NGN oluşturuldu. NGN sayesinde IP telefon, sesli (video) konferans düzenlemek mümkün hale geldi. Bu, softswitch'in yardımıyla mümkün oldu. - VoIP oturumlarını yöneten bir yazılım anahtarı. IP telefonu oluşturmaya yönelik çeşitli yaklaşımlar uygular: H.323, SIP, MGCP..323 ITU-T önerisi, paket ağlar üzerinden multimedya veri iletimi için bir dizi standart.

Sinyal verme - bir bağlantı oluşturur ve durumunu yönetir, iletilen veri türünü açıklar

Akışlı medya kontrolü (video ve ses) - gerçek zamanlı aktarım protokolleri (RTP) aracılığıyla veri iletimi

Veri aktarım uygulamaları.

İletişim arayüzleri - cihazların fiziksel, kanal, ağ seviyelerindeki etkileşimi Oturum Başlatma Protokolü - multimedya içeriği değişimi de dahil olmak üzere, bir kullanıcı İnternet oturumunu oluşturma ve sonlandırma yöntemini açıklayan bir veri aktarım oturumu oluşturma protokolü.

Çalışma grubu protokolü aşağıdaki ilkelere dayandırdı:

Basitlik: yalnızca altı yöntem (işlev) içerir

Kullanıcıların kişisel hareketliliği. Kullanıcılar ağ içinde kısıtlama olmaksızın hareket edebilir. Aynı zamanda sunulan hizmetlerin kapsamı değişmeden kalır.

Ağ ölçeklenebilirliği. SIP protokolünü temel alan ağ yapısı, genişletilmesini ve eleman sayısının arttırılmasını kolaylaştırır.

Protokol genişletilebilirliği. Protokol, yeni hizmetler ortaya çıktığında onu yeni işlevlerle destekleme yeteneği ile karakterize edilir.

Mevcut İnternet protokolleri yığınına entegrasyon. SIP protokolü, IETF komitesi tarafından geliştirilen küresel medya mimarisinin bir parçasıdır. Bu mimari SIP'in yanı sıra RSVP, RTP, RTSP, SDP protokollerini de içerir.

Diğer sinyalleşme protokolleriyle etkileşim. SIP protokolü, diğer IP telefon protokolleri, PSTN protokolleri ile birlikte ve akıllı ağlarla iletişim kurmak için kullanılabilir.

Böylece softswitch çoklu servisin düzenlenmesine olanak tanıyacaktır. Veri ağı aracılığıyla kullanıcılar keyfini çıkarabilir VoIP telefonlar, IP TV ve diğer birçok özellik. - Ethernet üzerinden güç, bu, 220 V AC'yi 48 V DC'ye (36'dan 52 V'a) dönüştürmenizi sağlayan bir sistemdir. Bu teknoloji güç anahtarlarında kullanılır web kameraları veya IP telefonları.

PoE teknolojisinin temel avantajı, güç bulunmayan yerlere güç sağlamak için ağ cihazlarına ayrı bir elektrik kablosu çekmeye gerek olmamasıdır. PoE teknolojisi ile güçlendirilmiş kablosuz erişim noktaları, video gözetim kameraları, erişim kontrol sistemleri ihtiyaç duyulan her yere kurulabilmektedir. Ulaşılması zor yerlerde montajcının çalışmasını kolaylaştırır.

Gereksinimlerimizi karşıladığı için Cisco Systems CP-7906G telefonunu seçtim: 1 Hızlı Ethernet bağlantı noktasına ve PoE desteğine sahip 1 hatlı IP telefon

LAN için IP adreslerinin dağıtımı

Sağlayıcı tarafından tanımlanan (verilen) bir IP adresi vardır:

10.0.5 - IP adresi

255.255.192/26 ağ maskesi

10.0.5/26 - ağ kimliği

10.0.63 - yayıncı ağı 197.10.0.0/28

10.0.1/28 197.10.0.5/28

10.0.2/28 197.10.0.6/28

10.0.3/28 197.10.0.7/28

10.0.4/28 197.10.0.8/28

10.0.9/28 - IP telefon

10.0.15 Yayın ağ adresi 197.10.0.16/28

10.0.17/28 197.10.0.21/28

10.0.18/28 197.10.0.22/28

10.0.19/28 197.10.0.23/28

10.0.20/28 197.10.0.24/28

10.0.31 Yayın ağ adresi 197.10.0.32/28

10.0.33/28 197.10.0.35/28

10.0.34/28 197.10.0.36/28

10.0.47 Yayın ağ adresi 197.10.0.48/28

10.0.49/28 197.10.0.53/28

10.0.50/28 197.10.0.54/28

10.0.51/28 197.10.0.55/28

10.0.63 Yayın adresi

Yazılım ve donanım

Kurs projemizde inşaat sektörü seçilmiştir. Binalar, kentsel yapılar ve daha fazlası için mimari tasarımların yaratılmasıyla ilgilenen bu endüstri, tanıdık temel işlevler kümesini gelişmiş 2D araçlar seti ve Windows ve Linux için akıllı doğrudan 3D modelleme ile uygun bir maliyette birleştiren güçlü bir CAD platformudur. uygun fiyat.dwg verilerini okur ve yazar ve AutoCAD® ile çok yüksek uyumluluk sunar. Buna ek olarak BricsCAD, dwg formatında doğrudan 3D modelleme olanağı sunmaktadır. BricsCAD bir alternatiften çok daha fazlasıdır.

Tam uyumlu API seti sayesinde üçüncü taraf uygulamalar, kaynak kodunu değiştirmeden BricsCAD üzerinde çalışabilir.

Sistem bloğu DNS Extreme

İşlemci türü Intel Core i5

İşlemci kodu i5 3340

İşlemci çekirdeği sayısı 4

İşlemci frekansı 3100 MHz

Boyut rasgele erişim belleği 8192MB

Hacim sabit disk 1000GB

Optik sürücü DVD±RW

NVIDIA grafik denetleyici yonga seti GeForce GTX 650

Video belleği boyutu 1024 MB

Cisco UCS C240 ​​​​M3 Sunucusu

İşlemci türü Intel Xeon

Yonga seti Intel® C600

Intel® Xeon® İşlemci E5 2620

İşlemci frekansı 2,0 GHz

CPU yüklü 1

Güç kaynağı 2 x 650 W

Cisco WS-C3560V2-24PS-S anahtarı

Anahtar bağlantı noktası sayısı 24 x Ethernet 10/100 Mbps

Cisco 857-K9 Yönlendirici

RAM 64MB

Anahtar Bağlantı Noktası Sayısı 4 x Ethernet 10/100 Mbps/Cisco Telefon 7906G

Ağ arayüzleri 1 x RJ-45 10/100BASE-TX

Hızlı Ethernet bağlantı noktası ve PoE desteği ile

Bükümlü çift UTP 5e

(bant 125 MHz) 4 çiftli kablo, geliştirilmiş kategori 5. 2 çift kullanıldığında 100 Mbps'ye kadar ve 4 çift kullanıldığında 1000 Mbps'ye kadar veri hızları. Kategori 5e kablo en yaygın olanıdır ve bilgisayar ağları oluşturmak için kullanılır. Cihazlar arasındaki kablo uzunluğu sınırlaması (bilgisayar-anahtar, anahtar-bilgisayar, anahtar-anahtar) - 100 m.

Tahmini maliyet hesaplaması

	Donanım yazılım	İsim	Miktar	Fiyat, ovma/adet	Fiyat, ovmak
	Sistem ünitesi, Windows 7 işletim sistemine sahip Ev Premiumu 64 bit
	Tuş takımı	Gigabyte GK-K6150 Multimedya USB Siyah
		DNS OFİSİ WRD-039BS Siyah USB
	işletim sistemi	Microsoft Windows Server 2008 R2 Standart Sürüm SP1 (64 bit)
	Antivirüs yazılımı	Kaspersky internet güvenliği		5 adet için 3990 2 adet için 1790
	İp telefon	Cisco Sistemleri CP-7906G
		UTP 4 çift cat.5e	305 m (bölme)
		Fiş RJ45 5E 8P8C
	duvar prizi	RJ45 cat.5 fişini takın
	kablo kanalı
	İç köşe
	Anahtar	Cisco WS-C3560V2-24PS-S
	yönlendirici
		Cisco UCS C240 ​​​​M3
	Sunucu kabini
	Tasarım ve montaj işleri

Toplam: 2 279 806 ruble

Çözüm

Yapılan çalışmalar sırasında işletmenin LAN'ı tasarlandı, kablo döşeme güzergahı belirlendi, gerekli ekipman ve yazılım. LAN'ın uygulanmasına ilişkin tahmin de hesaplandı. Ağın son özellikleri aşağıdaki gibidir:

İş sayısı - 27 adet;

Topoloji - yıldız;

Aktarım hızı - 100, Mbps;

Hizmet ömrü - 10 yıl;

LAN'ın tahmini maliyeti 2.200.833 ruble.

Kaynakça

1) "Bilgi iletişim sistemleri" konulu dersler - öğretmen Parshin K.A.

) DNS çevrimiçi mağazası -www.dns.ru

Altyapı Bilişim Teknolojileri, esas olarak yerel alan ağına dayalıdır, dolayısıyla ne kadar iyi tasarlanıp oluşturulacağına bağlıdır yerel alan ağı (LAN), bir bütün olarak altyapının işleyişinin kalite göstergelerine bağlıdır.

Mosproekt-Engineering LLC uzmanları sizin için her zaman bir LAN tasarlamaya hazırdır ofisiniz, işletmeniz, diğer tesisleriniz; bu da işyerlerini, ofis ekipmanlarını, çeşitli kurulumları ve bilgisayarlar ve mikroişlemciler dahil öğeleri tek bir sistemde birleştirmenize olanak tanır.

LAN oluşturma süreci üç aşamadan oluşur:

Gerekli düzenleyici belgeleri dikkate alarak LAN tasarımı, proje belgelerinin müşteriyle ve çeşitli yetkililerle (gerekirse) koordinasyonu;
- LAN ağının unsurlarının tek bir bütün halinde montajı, kurulumu ve entegrasyonu;
- LAN'ın müşteri tarafından kullanılmak üzere devreye alınması ve devredilmesi.
Mosproekt-Engineering LLC'nin tasarım mühendisleri, proje belgelerini hazırlarken, tasarlanan LAN ağında Hyperline, Krone ve diğer üreticiler gibi dünya isimlerine sahip çeşitli üreticilerin bileşenlerinin kullanılma olasılığını dikkate alır.
Uzmanlar Mosproekt-Mühendislik LLC gerekli tüm hazırlık (proje öncesi) çalışmaları derhal gerçekleştirecekler, yani tesisleri araştıracaklar ve gerekirse bitişik bölgeyi araştıracaklar, mühendislik araştırmaları yapacaklar, işyerlerinin, ofis ekipmanlarının, sunucuların, çeşitli ağların konumu için planlar hazırlayacaklar elemanlar ve diğer cihazlar.
Bireysel bölümlerin, şubelerin, binaların LAN'ını tek bir bölgesel olarak birleştirmek gerekiyorsa dağıtılmış ağ Mosproekt-Engineering LLC'nin uzmanları size bu türden projeler, yani bölgesel tasarım sunmaya hazır dağıtım ağları. Bir LAN tasarlarken, müşterinin inisiyatifinde, uzmanlarımız, uzaktan çalışan serbest çalışanlar gibi uzmanların ekipmanlarına uzaktan erişim ilkesine göre LAN'a bağlanma olasılığını sağlayacaktır. uzak bağlantıÖrneğin iş gezileri nedeniyle ofis dışında, çeşitli tesislerde veya sahada bulunan personele de ihtiyaç duyulabilir. Uzaktan erişim LAN'a bağlantı, müşteri organizasyonunun belirlediği siber güvenlik standartları dikkate alınarak sağlanır.

Bir işletmenin/ofisin günlük yaşamında LAN nedir?

LAN, kişisel bilgisayarları, ofis ekipmanlarını, sunucuları, telefon, izleme, güvenlik, muhasebe ve erişim kontrol sistemlerini, kontrol sistemlerini, çeşitli işlemciler de dahil olmak üzere diğer sistem ve unsurları tek bir bütün halinde birleştiren yüksek teknolojili, "akıllı" bir iletişim sistemidir. sistem, mikroişlemciler, çipler, cihazlar, kontrolörler, kontrol panelleri, yazılım. İşletmede, ofiste ve diğer yapılardaki LAN'ın amacı, güvenli, hızlı ve senkronize veri aktarımını sağlamaktır. çeşitli türler(metin, grafik, ses, video ve diğerleri) arasında kişisel bilgisayarlar ve sunucular, sistemle etkileşime giren diğer unsurlar. LAN, sisteme bağlı birimlerden, cihazlardan, kontrolörlerden, kontrol panellerinden, sensörlerden, sensörlerden ve diğer ekipmanlardan PC ekranlarında çeşitli bilgileri almanıza, işlemenize ve görüntülemenize ve ayrıca gerekli parametreleri ayarlayarak bunları yönetmenize olanak tanır. LAN, veritabanlarına hızlı ve güvenli erişim ve yönetim sağlar. LAN aynı zamanda, kurumsal posta, personelin harici olarak nispeten güvenli ve kontrollü erişimi temelinde posta barındırma oluşturma olasılığıdır. ağ kaynakları(İnternet).
LAN'ın pek çok olanağı ve avantajı var, bunları uzun süre listeleyebiliriz, ancak bizce size ana noktaları anlattık. Ancak LAN sisteminin doğru ve kesintisiz çalışması için yönetimin gerekli olduğu, sistem büyüdükçe bakımının da zorlaştığı anlaşılmalıdır. Bu amaçla, örneğin sunuculara kurulu işletim sistemleri gibi özel yazılım ürünleri sağlanmaktadır. Bu tür yazılım ürünleri Microsoft, Apple ve diğerleri gibi dünyaca ünlü birçok şirket tarafından üretilmektedir. Bilgilerin tam olarak korunması için, LAN'ın durumunu korumak ve izlemek için doğru programların seçilmesi gerektiğine dikkat edilmelidir - bu tür konularda, Mosproekt-Engineering LLC uzmanları tarafından yetkin bir şekilde bilgilendirileceksiniz.

LAN birçok bağımsız, ayrı sistemin yanı sıra alt sistemler, bölümler, modüller ve öğelerden oluşur, kolaylık olması açısından bunlara LAN birimleri diyelim. İşte burada LAN tasarımı"özel bir projeden genel bir projeye" ilkesine göre, daha sonra ortak bir projede birleştirilen, her LAN ünitesiyle ilgili ayrı projelerin geliştirilmesidir. Örneğin birçok LAN ünitesini kendimiz tasarlıyoruz bireysel sistemler, alt sistemler, ayrıca projelerimizde standart LAN birimlerinin kullanılması ihtiyacını veya olanağını, yani tanınmış isimlere sahip çeşitli üreticilerin gelişimini sağlıyoruz, Konuşuyoruz yazılım dahil hazır modüller, sunucular, işlemciler, mikroişlemciler, denetleyiciler, kontrol panelleri, çeşitli cihazlar, düğümler vb. hakkında. Mosproekt-Engineering LLC uzmanları, dünya üreticilerinden hazır LAN birimleri seçmenize veya bunları kendi başınıza geliştirmenize ve ardından seçilene göre genel bir tasarım gerçekleştirmenize yardımcı olacaktır.

LAN ile ilgili tasarım çalışmasının tamamlanmasının ardından müşteri aşağıdaki tasarım belgelerini alır:

LAN elektronik bilgisayarları ile bir yazılım ürünü arasındaki etkileşimi yansıtan şema
- yapısal kablolama sistemini (SCS) yansıtan bir şema, başka bir deyişle - binanın telefon ağı ve ekipmanla birlikte LAN yerleşimi hakkında grafik bilgileri içeren bir belge. Grafik Bilgileri Binadaki telefonların kurulumu ve LAN'ın kendisi bu belgeye binanın planına (ofis, fabrika, mağaza vb.) ilişkin bir uygulama şeklinde yansıtılmıştır. SCS şemasının hazırlanmasının diğer çalışmalara göre daha fazla emek gerektirdiğini ve bu nedenle diğer çalışmalardan ayrı değerlendirildiğini unutmayın.
Tasarım çalışması LAN elektronik bilgisayarları arasındaki etkileşim üzerinden.
Sonuç olarak, LAN'ın dağıtımını yansıtan bir diyagram, başka bir deyişle, bilgisayarların ve diğer ekipmanların sembollerinin uygulandığı, kurulu yazılım ürününün yanı sıra oluşan bilgi akışlarını gösteren bir diyagram hazırlanır. bu durumda.
LAN kablo sistemleri üzerinde tasarım çalışması.
Belirli bir binada LAN tasarımı için gerekli belgeleri içeren bir dokümantasyon paketi oluşturulur.
Pakette yer alan belgelerin adı ve içerikleri GOST R 21.1703-2000 düzenlemelerine kesinlikle uygun olmalıdır.
LAN projesi kesinlikle GOST 21.101-97'den gelen önerilere göre hazırlanmıştır.
Bir projenin yokluğu, eğer ağ geniş alanları kapsıyorsa, büyük bir binayı kapsıyorsa, özellikle de bir grup binadan bahsediyorsak, bir LAN kurmanıza izin vermeyecektir.

LAN projesinin en önemli bölümleri şunlardır:

1. LAN'ın yapısını yansıtan şema;
2. Çalışma belgeleri (grafik) - şemalar, çizimler, açıklamalar vb.;
3. Ekipmanın sınıflandırılması.
LAN'ın yapısını yansıtan diyagram esas olarak iletişim sisteminin genel görselleştirilmesine yöneliktir. Grafik belgeler biçimindeki çalışma belgeleri, LAN'ın doğru montajına yöneliktir. Ekipmanların sınıflandırılması, tahminlerin, sözleşmelerin (anlaşmaların), kanunların, teknik şartnamelerin oluşturulması için önemlidir. kurulum işi, LAN genel kurulunun uygulanmasına yönelik ekipman üretimi ve tedarikine ilişkin sözleşmelerin yürütülmesine ilişkin diğer belgeler.

LAN PROJELERİNİN GELİŞTİRİLMESİ, İŞLETMENİN, OFİS VE DİĞER BİRÇOK NESNE ALTYAPISININ KESİNTİSİZ İŞLEYİŞİ İÇİN GÜVENİLİR BİR DESTEK OLUŞTURMAK İÇİN İLK VE GEREKLİ AŞAMADIR.

Mosproekt-Engineering LLC uzmanları, finansal yeteneklerinize ve tesisinizin teknik özelliklerine bağlı olarak isteklerinizi dikkate alarak size birçok tasarım çözümü seçeneği sunmaya her zaman hazırdır.

Moskova Devlet Madencilik Üniversitesi

departman Otomatik Sistemler Ofis

kurs projesi

"Bilgisayar ağları ve telekomünikasyon" disiplininde

konuyla ilgili: "Yerel alan ağı tasarlama"

Tamamlanmış:

Sanat. gr. AS-1-06

Yurieva Ya.G.

Kontrol:

prof., d.t.s. Şek V.M.

Moskova 2009

giriiş

1 Tasarım görevi

2 Yerel alan ağının açıklaması

3 Ağ topolojisi

4 Yerel ağ şeması

5 OSI referans modeli

6 Yerel ağ dağıtımına yönelik teknoloji seçiminin mantığı

7 Ağ protokolleri

8 Donanım ve yazılım

9 Ağ özelliklerinin hesaplanması

Kaynakça

Yerel alan ağı (LAN), genellikle birkaç bina veya tek bir kuruluştan fazla olmayan sınırlı bir alandaki bilgisayarları ve çevre birimlerini birbirine bağlayan bir iletişim sistemidir. Şu anda LAN, 1'den fazla bilgisayarın bulunduğu tüm bilgi işlem sistemlerinde önemli bir özellik haline gelmiştir.

Yerel alan ağının sağladığı başlıca avantajlar, ortak çalışma ve hızlı veri alışverişi, merkezi veri depolama, yazıcılar gibi paylaşılan kaynaklara ortak erişim, internet ve diğerleri.

Yerel ağın bir diğer önemli işlevi, bazı kurucu unsurları arızalandığında (tam olarak olmasa da) çalışmaya devam eden, hataya dayanıklı sistemlerin oluşturulmasıdır. Bir LAN'da hata toleransı yedeklilik, çoğaltma yoluyla sağlanır; ağın bireysel bölümlerinin (bilgisayarlar) esnekliğinin yanı sıra.

Bir kuruluşta veya kuruluşta yerel bir ağ oluşturmanın nihai amacı, bilgisayar sisteminin bir bütün olarak verimliliğini arttırmaktır.

Performans gereksinimlerini karşılayan ve en düşük maliyete sahip güvenilir bir LAN oluşturmak bir planla başlamalıdır. Planda ağ segmentlere ayrılarak uygun topoloji ve donanım seçilir.

"Veri yolu" topolojisine genellikle "doğrusal veri yolu" (doğrusal veri yolu) adı verilir. Bu topoloji en basit ve en yaygın kullanılan topolojilerden biridir. Ağdaki tüm bilgisayarların bağlı olduğu, omurga veya segment adı verilen tek bir kablo kullanır.

"Veri yolu" topolojisine sahip bir ağda (Şekil 1.), bilgisayarlar verileri belirli bir bilgisayara yönlendirir ve bunu bir kablo üzerinden elektrik sinyalleri şeklinde iletir.

Şekil 1. Topoloji "Otobüs"

Elektrik sinyalleri şeklindeki veriler ağdaki tüm bilgisayarlara iletilir; ancak bilgi yalnızca adresi bu sinyallerde şifrelenen alıcının adresine karşılık gelen kişi tarafından alınır. Üstelik aynı anda yalnızca bir bilgisayar iletim yapabilir.

Veriler ağa yalnızca bir bilgisayar tarafından iletildiği için performansı veri yoluna bağlı bilgisayarların sayısına bağlıdır. Bunlardan daha fazlası, yani. Nasıl daha fazla bilgisayar veri aktarımını beklerken ağ o kadar yavaşlar.

Ancak ağ bant genişliği ile içindeki bilgisayar sayısı arasında doğrudan bir ilişki kurmak imkansızdır. Bilgisayar sayısına ek olarak ağ performansını etkileyen birçok faktör vardır:

· özellikler donanım ağdaki bilgisayarlar;

bilgisayarların veri aktarma sıklığı;

işçi türü ağ uygulamaları;

· tip ağ kablosu;

ağdaki bilgisayarlar arasındaki mesafe.

Otobüs pasif bir topolojidir. Bu, bilgisayarların yalnızca ağ üzerinden iletilen verileri "dinlediği", ancak bunları göndericiden alıcıya taşımadığı anlamına gelir. Dolayısıyla bilgisayarlardan birinin arızalanması diğerlerinin çalışmasını etkilemeyecektir. Aktif topolojilerde bilgisayarlar sinyalleri yeniden üretir ve bunları ağ üzerinden iletir.

sinyal yansıması

Veriler veya elektrik sinyalleri, kablonun bir ucundan diğer ucuna kadar ağ boyunca yayılır. Özel bir işlem yapılmazsa sinyal kablonun ucuna ulaştığında yansıyacak ve diğer bilgisayarların iletim yapması engellenecektir. Bu nedenle veri hedefe ulaştıktan sonra elektrik sinyallerinin söndürülmesi gerekir.

Terminatör

Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için kablonun her iki ucuna bu sinyalleri absorbe edecek sonlandırıcılar takılır. Kablonun uzunluğunu artırmak için ağ kablosunun tüm uçları bilgisayar veya namlu konektörü gibi bir şeye bağlanmalıdır. Elektrik sinyallerinin yansımasını önlemek için kablonun herhangi bir serbest (bağlı olmayan) ucuna bir sonlandırıcı bağlanmalıdır.

Ağ Bütünlüğü İhlali

Ağ kablosunun kopması, fiziksel olarak kırıldığında veya uçlarından birinin bağlantısı kesildiğinde meydana gelir. Ayrıca kablonun bir veya daha fazla ucunda sonlandırıcı bulunmaması da mümkündür, bu durum elektrik sinyallerinin kabloya yansımasına ve ağın sonlandırılmasına neden olur. Ağ kapalı.

Ağdaki bilgisayarlar kendi başlarına tamamen çalışır durumda kalır ancak segment bozuk olduğu sürece birbirleriyle iletişim kuramazlar.

Yıldız ağı topolojisi kavramı (Şekil 2.), ana bilgisayarın aktif bir veri işleme düğümü olarak çevresel aygıtlardan tüm verileri aldığı ve işlediği ana bilgisayar bilgisayarları alanından gelir. Bu prensip veri iletim sistemlerinde uygulanır. İki çevresel iş istasyonu arasındaki tüm bilgiler bilgisayar ağının merkezi düğümünden geçer.

İncir. 2. Topoloji "Yıldız"

Ağ verimi, düğümün bilgi işlem gücüne göre belirlenir ve her biri için garanti edilir. iş istasyonu. Verilerin çarpışması (çarpışmaları) meydana gelmez. Her iş istasyonu bir düğüme bağlı olduğundan kablo bağlantısı oldukça basittir. Özellikle merkezi site coğrafi olarak topolojinin merkezinde bulunmadığında kablolama maliyetleri yüksektir.

Bilgisayar ağlarını genişletirken önceden yapılmış kablo bağlantıları kullanılamaz: ağın merkezinden yeni bir işyerine ayrı bir kablo döşenmelidir.

Yıldız topolojisi, tüm bilgisayar ağı topolojileri arasında en hızlı olanıdır, çünkü iş istasyonları arasındaki veri iletimi, yalnızca bu iş istasyonları tarafından kullanılan ayrı hatlar üzerinden (iyi performans gösteriyorsa) merkezi düğümden geçer. Bir istasyondan diğerine bilgi aktarımı taleplerinin sıklığı, diğer topolojilerle karşılaştırıldığında düşüktür.

Bir bilgisayar ağının performansı öncelikle merkezi dosya sunucusunun kapasitesine bağlıdır. Bir bilgisayar ağında bir darboğaz olabilir. Merkezi düğümün arızalanması durumunda tüm ağın işleyişi bozulur. Merkezi kontrol düğümü - dosya sunucusu, bilgilere yetkisiz erişime karşı en uygun koruma mekanizmasını uygular. Tüm bilgisayar ağı merkezden kontrol edilebilir.

Avantajları

· Bir iş istasyonunun arızası tüm ağın çalışmasını bir bütün olarak etkilemez;

· İyi ağ ölçeklenebilirliği;

· Kolay sorun giderme ve ağdaki kesintiler;

· Yüksek ağ performansı;

· Esnek yönetim seçenekleri.

Kusurlar

Merkezi hub'ın arızalanması, ağın bir bütün olarak çalışamamasına neden olacaktır;

· Ağ iletişimi çoğu zaman diğer topolojilerin çoğundan daha fazla kablo gerektirir;

· Sonlu sayıda iş istasyonu, yani. iş istasyonlarının sayısı merkezi hub'daki bağlantı noktalarının sayısıyla sınırlıdır.

Halka topolojisi (Şekil 3.) ağlarında, iş istasyonları birbirine daire şeklinde bağlanır; iş istasyonu 1 ile iş istasyonu 2, iş istasyonu 3 ile iş istasyonu 4 vb. Son iş istasyonu ilkine bağlıdır. İletişim bağlantısı bir halka şeklinde kapatılmıştır.

Şek. 3. Topoloji "Halka"

Kabloların bir iş istasyonundan diğerine döşenmesi oldukça karmaşık ve pahalı olabilir, özellikle iş istasyonlarının coğrafi konumu halka şeklinden uzaksa (örneğin bir çizgi halinde). Mesajlar çemberin etrafında düzenli olarak dolaşıyor. İş istasyonu, daha önce halkadan bir talep almış olan bilgileri belirli bir son adrese gönderir. Mesajların çoğu "yolda" kablo sistemi üzerinden birbiri ardına gönderilebildiğinden mesaj iletme çok etkilidir. Tüm istasyonlara zil sesi talebinde bulunmak çok kolaydır.

Bilgi aktarım süresi, bilgisayar ağına dahil olan iş istasyonu sayısıyla orantılı olarak artar.

Halka topolojisiyle ilgili temel sorun, her iş istasyonunun bilgi aktarımına aktif olarak katılması gerektiği ve bunlardan en az biri başarısız olursa tüm ağın felç olması. Kablo bağlantılarındaki hatalar kolayca tespit edilir.

Yeni bir iş istasyonunun bağlanması, kurulum sırasında halkanın açık olması gerektiğinden ağın kısa süreli kapatılmasını gerektirir. Sonuçta yalnızca iki iş istasyonu arasındaki mesafeye göre belirlendiğinden, bilgisayar ağının boyutunda herhangi bir sınırlama yoktur. Halka topolojisinin özel bir biçimi mantıksal halka ağıdır. Fiziksel olarak yıldız topolojilerinin bağlantısı olarak monte edilir.

Bireysel yıldızlar, Rusça'da bazen "hub" olarak da adlandırılan özel anahtarlar (eng. Hub - hub) yardımıyla açılır.

Küresel (WAN) ve bölgesel (MAN) ağlar oluştururken en sık MESH ağ topolojisi kullanılır (Şekil 4.). Başlangıçta telefon ağları için böyle bir topoloji oluşturuldu. Böyle bir ağdaki her düğüm, veri alma, yönlendirme ve iletme işlevlerini yerine getirir. Böyle bir topoloji çok güvenilirdir (herhangi bir bölüm başarısız olursa, verilerin belirli bir düğüme iletilebileceği bir yol vardır) ve ağ tıkanıklığına karşı oldukça dayanıklıdır (en az veri aktarımına sahip yol her zaman bulunabilir).

Şekil 4. Hücre topolojisi.

Ağı geliştirirken, basit uygulaması ve yüksek güvenilirliği nedeniyle yıldız topolojisi seçildi (her bilgisayarın ayrı bir kablosu vardır).

1) 2 anahtar kullanan FastEthernet.(Şekil 5)

2 bölüm

1 bölüm

Pirinç. 6. 1 yönlendirici ve 2 anahtar kullanan FastEthernet topolojisi.

4Yerel ağ şeması

Aşağıda bilgisayarların konumunun ve zemindeki kabloların çekilmesinin bir diyagramı bulunmaktadır (Şekil 7.8).

Pirinç. 7. 1. kattaki bilgisayarların yerleşimi ve kablo döşemesi.

Pirinç. 8. 2. kattaki bilgisayarların yerleşimi ve kablo döşemesi.

Bu şema binanın karakteristik özellikleri dikkate alınarak geliştirilmiştir. Kablolar yapay döşeme altında, kendileri için özel olarak belirlenmiş kanallarda bulunacaktır. İkinci kata kablo çekimi, sunucu ve yönlendiricinin bulunduğu, sunucu odası olarak kullanılan çamaşır odasında yer alan telekomünikasyon kabini aracılığıyla gerçekleştirilecektir. Anahtarlar ana odalarda dolaplarda bulunur.

Katmanlar, arayüzler aracılığıyla yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya iletişim kurar ve protokolleri kullanarak başka bir sistemde aynı katmanla etkileşime girmeye devam edebilir.

OSI modelinin her katmanında kullanılan protokoller Tablo 1'de gösterilmektedir.

Tablo 1.

OSI modelinin katman protokolleri

OSI katmanı	Protokoller
Uygulamalı	HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP, SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400, X.500, AFP, LDAP, SIP, ITMS, ModbusTCP, BACnetIP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS
Temsil	HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP
oturum	ASP, ADSP, DLC, Adlandırılmış Kanallar, NBT, NetBIOS, NWLink, Yazıcı Erişim Protokolü, Bölge Bilgi Protokolü, SSL, TLS, SOCKS
Ulaşım	TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP
ağ	IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP
kanallı	STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Çerçeve Aktarımı, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS
Fiziksel	RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T-taşıyıcı (T1, E1), Ethernet versiyonları: 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE- T (100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX içerir), 1000BASE-T, 1000BASE-TX, 1000BASE-SX

Modern ağların büyük çoğunluğunun, tarihsel nedenlerden dolayı, yalnızca genel anlamda yaklaşık olarak ISO / OSI referans modeline karşılık geldiği anlaşılmalıdır.

Projenin bir parçası olarak geliştirilen gerçek OSI protokol yığını, pek çok kişi tarafından çok karmaşık ve aslında mümkün değil olarak görüldü. Mevcut tüm protokollerin kaldırılmasını ve bunların yığının her seviyesinde yenileriyle değiştirilmesini üstlendi. Bu, yığının uygulanmasını çok zorlaştırdı ve diğer satıcılara ve kullanıcılara önemli yatırımlar yaparak birçok satıcının ve kullanıcının onu terk etmesine neden oldu. ağ teknolojileri. Ek olarak, OSI protokolleri farklı ve bazen birbiriyle çelişen özellikler öneren komiteler tarafından geliştirilmiştir ve bu da birçok parametre ve özelliğin isteğe bağlı olarak beyan edilmesine yol açmıştır. Çok fazla şey isteğe bağlı olduğundan veya geliştiricinin tercihine bırakıldığından, çeşitli satıcıların uygulamaları birlikte çalışamadı ve bu nedenle OSI tasarımı fikri reddedildi.

Sonuç olarak, OSI'nin ağ oluşturma için ortak standartlar üzerinde anlaşmaya varma girişiminin yerini, İnternet'in TCP/IP protokol yığını ve bilgisayar ağlarına yönelik daha basit, daha pragmatik yaklaşımı aldı. İnternetin yaklaşımı, bir protokolün standart olarak kabul edilmesi için gereken iki bağımsız uygulamaya sahip basit protokoller oluşturmak olmuştur. Bu, standardın pratik fizibilitesini doğruladı. Örneğin, X.400 e-posta standartlarının tanımları birkaç büyük ciltten oluşurken, İnternet e-postasının (SMTP) tanımı RFC 821'de yalnızca birkaç düzine sayfadan oluşmaktadır. SMTP uzantılarını tanımlayan çok sayıda RFC'dir. Bu nedenle, şu anda SMTP ve uzantılarla ilgili eksiksiz belgeler de birkaç büyük kitap kaplıyor.

OSI yığınının protokollerinin ve spesifikasyonlarının çoğu artık kullanılmamaktadır; örneğin E-posta X.400. Yalnızca birkaçı, genellikle büyük ölçüde basitleştirilmiş biçimde hayatta kaldı. X.500 dizin yapısı, LDAP ve İnternet standart durumu adı verilen orijinal hantal DAP protokolünün basitleştirilmesi nedeniyle bugün hala kullanılmaktadır.

OSI projesinin 1996 yılında sona erdirilmesi, başta ISO olmak üzere ilgili kuruluşların itibarına ve meşruiyetine ciddi bir darbe indirdi. OSI yaratıcılarının en büyük ihmali, TCP/IP protokol yığınının üstünlüğünü görememek ve kabul edememekti.

Bir teknoloji seçmek için FDDI, Ethernet ve TokenRing teknolojilerinin karşılaştırma tablosunu göz önünde bulundurun (Tablo 2).

Tablo 2. FDDI, Ethernet, TokenRing teknolojilerinin özellikleri

karakteristik	FDDI	ethernet	jetonlu yüzük
Bit hızı, Mb/sn	100	10	16
Topoloji	ağaçların çift halkası	Otobüs/yıldız	yıldız/yüzük
Iletişim aracı	Optik fiber, Kategori 5 korumasız bükümlü çift	Kalın koaksiyel, ince koaksiyel,	Korumalı veya korumasız bükümlü çift, optik fiber
Maksimum ağ uzunluğu (köprüler olmadan)	(halka başına 100 km)	2500 m	40000 m
Düğümler arasındaki maksimum mesafe	2 km (düğümler arasında en fazla 11 dB kayıp)	2500 m	100 m
Maksimum düğüm sayısı	(1000 bağlantı)	1024	Korumalı bükümlü çift için 260, UTP için 72

FDDI, Ethernet, TokenRing teknolojilerinin özellik tablosunu analiz ettikten sonra, yerel ağımızın tüm gereksinimlerini dikkate alan Ethernet teknolojisinin seçimi (veya daha doğrusu FastEthernet modifikasyonu) açıktır. TokenRing teknolojisi 16 Mbps'ye kadar veri aktarım hızı sağladığından, bunu daha fazla değerlendirmenin dışında tutuyoruz ve FDDI teknolojisinin uygulanmasının karmaşıklığı nedeniyle Ethernet kullanmak en mantıklısı olacaktır.

7Ağ protokolleri

Yedi katmanlı OSI modeli teoriktir ve bir takım eksiklikler içermektedir. Gerçek ağ protokolleri, istenmeyen özellikler sağlayarak bundan sapmaya zorlanır, dolayısıyla bunlardan bazılarını OSI katmanlarına bağlamak biraz keyfidir.

OSI'nin ana kusuru, kötü tasarlanmış bir taşıma katmanıdır. Üzerinde OSI, uygulamalar arasında veri alışverişine izin verir (bir bağlantı noktası kavramını tanıtarak - bir uygulama tanımlayıcısı), ancak OSI'de basit veri birimleri alışverişi olanağı sağlanmaz - taşıma katmanı bağlantılar oluşturmalı, teslimatı sağlamalı, akışı yönetmeli, vb. Gerçek protokoller bu olasılığı uygular.

Ağ aktarım protokolleri temel işlevleri sağlar bilgisayarların gerektirdiği ağ ile iletişim kurmak için. Bu tür protokoller bilgisayarlar arasında tam verimli iletişim kanalları uygular.

Aktarım protokolü kayıtlı posta hizmeti olarak düşünülebilir. Taşıma protokolü, iletilen verinin kendisinden alınan alındıyı kontrol ederek belirtilen hedefe ulaşmasını sağlar. Üst düzey müdahaleye gerek kalmadan hata kontrolü ve düzeltme gerçekleştirir.

Ana ağ protokollerişunlardır:

NWLink IPX/SPX/NetBIOS Uyumlu Aktarım Protokolü (NWLink), Novell'in IPX/SPX protokolünün NDIS uyumlu 32 bit uygulamasıdır. NWLink protokolü iki Uygulama Programlama Arayüzünü (API) destekler: NetBIOS ve Windows Yuvaları. Bu arayüzler bilgisayarların iletişim kurmasını sağlar. Windows kontrolü kendi aralarında ve NetWare sunucularıyla.

NWLink aktarım sürücüsü, IPX, SPX, RIPX (IPX üzerinden Yönlendirme Bilgi Protokolü) ve NBIPX (IPX üzerinden NetBIOS) gibi NetWare düşük düzey protokollerinin bir uygulamasıdır. IPX protokolü, ağlar içindeki ve arasındaki veri paketlerinin adreslenmesini ve yönlendirilmesini kontrol eder. SPX protokolü, doğru veri aktarımı sırasını ve onay mekanizmasını koruyarak güvenilir veri dağıtımı sağlar. NWLink protokolü, IPX protokolünün üzerinde bir NetBIOS katmanı sağlayarak NetBIOS uyumluluğu sağlar.

IPX/SPX (İngilizce Internetwork Packet eXchange/Sıralı Paket eXchange'den), Novell NetWare ağlarında kullanılan bir protokol yığınıdır. IPX protokolü ağ katmanını (paket teslimi, IP analogu), SPX - aktarım ve oturum katmanını (TCP analogu) sağlar.

IPX protokolü, bağlantısız sistemlerde (IBM tarafından geliştirilen ve Novell tarafından taklit edilen IP veya NETBIOS'a benzer) datagramların aktarılması için tasarlanmıştır, NetWare sunucuları ile uç istasyonlar arasındaki iletişimi sağlar.

SPX (Sıra Paketi eXchange) ve onun gelişmiş modifikasyonu SPX II, 7 katmanlı ISO modelinin aktarım protokolleridir. Bu protokol paket teslimatını garanti eder ve kayan pencere tekniğini (uzak bir analog) kullanır. TCP protokolü). Kayıp veya hata durumunda paket yeniden gönderilir, tekrar sayısı programlı olarak ayarlanır.

NetBEUI, ağ işletim sistemi tarafından kullanılan NetBIOS arabirimi özelliklerini tamamlayan bir protokoldür. NetBEUI, NetBIOS'ta standartlaştırılmamış bir aktarım katmanı çerçevesini resmileştirir. OSI modelinin herhangi bir özel katmanına karşılık gelmez, ancak taşıma katmanını, ağ katmanını ve bağlantı katmanının LLC alt katmanını kapsar. NetBEUI, MAC katmanı NDIS ile doğrudan etkileşime girer. Bu nedenle yönlendirilebilir bir protokol değildir.

NetBEUI'nin aktarım kısmı NBF'dir (NetBIOS Çerçeve protokolü). Artık NetBEUI yerine genellikle NBT (TCP/IP üzerinden NetBIOS) kullanılıyor.

Kural olarak NetBEUI, NetBIOS kullanımının mümkün olmadığı ağlarda, örneğin MS-DOS yüklü bilgisayarlarda kullanılır.

Tekrarlayıcı(İngilizce tekrarlayıcı) - elektrik sinyalini "bire bir" tekrarlayarak ağ bağlantısının mesafesini artırmak için tasarlanmıştır. Tek bağlantı noktalı tekrarlayıcılar ve çok bağlantı noktalı tekrarlayıcılar vardır. Bükümlü çift ağlarda tekrarlayıcı, uç düğümleri ve diğer iletişim cihazlarını tek, paylaşılan bir bölüme bağlamanın en ucuz yoludur. Ethernet tekrarlayıcılar, tüm bağlantı noktaları için aynı hız olan 10 veya 100 Mbps (FastEthernet) olabilir. GigabitEthernet tekrarlayıcı kullanmaz.

Köprü(İngiliz köprüsünden - köprü), çerçeveleri iki (veya daha fazla) mantıksal olarak heterojen bölüm arasında aktarmanın bir yoludur. Çalışma mantığına göre anahtarın özel bir durumudur. Hız genellikle 10 Mbps'dir (anahtarlar daha çok FastEthernet için kullanılır).

yoğunlaştırıcı veya merkez(İngiliz merkezinden - faaliyet merkezinden) - ağ cihazı birden fazla Ethernet cihazını ortak bir segmentte birleştirmek için. Cihazlar bükümlü çift, koaksiyel kablo veya fiber kullanılarak bağlanır. Hub, hub'ın özel bir durumudur

Hub fiziksel katmanda çalışır ağ modeli OSI, bir porta gelen sinyali tüm aktif portlara tekrarlar. Bir sinyal iki veya daha fazla bağlantı noktasına ulaşırsa, aynı anda bir çarpışma meydana gelir ve iletilen veri çerçeveleri kaybolur. Böylece hub'a bağlı tüm cihazlar aynı çarpışma alanındadır. Hub'lar her zaman yarı çift yönlü modda çalışır, bağlı tüm Ethernet cihazları sağlanan erişim bant genişliğini paylaşır.

Çoğu hub modeli, bağlı cihazlardan birinin neden olduğu aşırı sayıda çarpışmaya karşı en basit korumaya sahiptir. Bu durumda portu genel iletim ortamından izole edebilirler. Bu nedenle, bükümlü çifte dayalı ağ bölümleri, koaksiyel kablo üzerindeki bölümlerin çalışmasında çok daha kararlıdır, çünkü ilk durumda her cihaz bir hub tarafından genel ortamdan izole edilebilir ve ikinci durumda birkaç cihaz bağlanır bir kablo segmenti kullanarak ve aşağıdaki durumlarda Büyük bir sayıçarpışmalarda göbek yalnızca tüm segmenti izole edebilir.

Son zamanlarda hub'lar oldukça nadiren kullanıldı, bunların yerine anahtarlar yaygınlaştı - OSI modelinin veri bağlantı katmanında çalışan ve bağlı her cihazı mantıksal olarak ayrı bir segmente, bir çarpışma alanına ayırarak ağ performansını artıran cihazlar.

Anahtar veya anahtar(İngilizce'den - geçiş) Anahtar (anahtar, anahtarlama merkezi)çerçevelerin işlenmesi prensibine göre köprüden farklı değildir. Köprüden temel farkı, bir tür iletişim çoklu işlemcisi olmasıdır, çünkü bağlantı noktalarının her biri, diğer bağlantı noktalarının işlemcilerinden bağımsız olarak çerçeveleri köprü algoritmasına göre işleyen özel bir işlemciyle donatılmıştır. Bu nedenle, anahtarın genel performansı genellikle tek işlemcili geleneksel bir köprünün performansından çok daha yüksektir. Switchlerin çerçeveleri paralel işleyen yeni nesil köprüler olduğunu söyleyebiliriz.

Bu, bir bilgisayar ağının birkaç düğümünü tek bir segmentte bağlamak için tasarlanmış bir cihazdır. Trafiği bağlı bir cihazdan diğerlerine dağıtan bir hub'ın aksine, anahtar yalnızca verileri doğrudan alıcıya iletir. Bu, ağın geri kalanının kendileri için tasarlanmamış verileri işleme ihtiyacını (ve yeteneğini) ortadan kaldırarak ağ performansını ve güvenliğini artırır.

Anahtar, OSI modelinin bağlantı katmanında çalışır ve bu nedenle genel durumda aynı ağın düğümlerini yalnızca MAC adresleriyle birleştirebilir. Yönlendiriciler, ağ katmanına dayalı olarak birden fazla ağı bağlamak için kullanılır.

Anahtar, ana bilgisayarın MAC adresinin anahtarın bağlantı noktasına uygunluğunu gösteren özel bir tabloyu (ARP tablosu) bellekte saklar. Anahtar açıldığında bu tablo boştur ve öğrenme modundadır. Bu modda herhangi bir porta gelen veri, anahtarın diğer tüm portlarına iletilir. Bu durumda anahtar, veri paketlerini analiz ederek gönderen bilgisayarın MAC adresini belirler ve bunu bir tabloya girer. Daha sonra bu bilgisayara yönelik bir paket, anahtarın portlarından birine ulaşırsa, bu paket yalnızca ilgili porta gönderilecektir. Zamanla anahtar, tüm bağlantı noktaları için eksiksiz bir tablo oluşturur ve bunun sonucunda trafik yerelleştirilir.

Anahtarlar yönetilen ve yönetilmeyen (en basit) olarak ikiye ayrılır. Daha karmaşık anahtarlar, OSI modelinin bağlantı ve ağ katmanlarındaki anahtarlamayı yönetmenize olanak tanır. Genellikle buna göre adlandırılırlar; örneğin Seviye 2 Anahtarı veya kısaca L2. Anahtar, Web arayüzü protokolü, SNMP, RMON (Cisco tarafından geliştirilen protokol) vb. aracılığıyla yönetilebilir. Yönetilen anahtarların çoğu aşağıdaki işlemleri gerçekleştirmenize olanak tanır: Ek fonksyonlar: VLAN, QoS, toplama, yansıtma. Bağlantı noktası sayısını artırmak için karmaşık anahtarlar tek bir mantıksal aygıtta (yığın) birleştirilebilir (örneğin, 4 anahtarı 24 bağlantı noktasıyla birleştirebilir ve 96 bağlantı noktasına sahip bir mantıksal anahtar elde edebilirsiniz).

Arayüz dönüştürücü veya dönüştürücü(İngilizce mediaconverter), mantıksal sinyal dönüşümü olmadan bir iletim ortamından diğerine (örneğin, bükümlü çiftten optik fibere) geçiş yapmanızı sağlar. Sinyallerin amplifikasyonu yoluyla bu cihazlar, iletişim hatlarının uzunluğundaki sınırlamaların üstesinden gelebilir (eğer sınırlamalar yayılma gecikmesiyle ilgili değilse). Ekipmanı farklı bağlantı noktası türlerine bağlamak için kullanılır.

Üç tip dönüştürücü mevcuttur:

× RS-232 dönüştürücü<–>RS-485;

× USB dönüştürücü<–>RS-485;

× Ethernet dönüştürücü<–>RS-485.

RS-232 dönüştürücü<–>RS-485, RS-232 arayüzünün fiziksel parametrelerini RS-485 arayüz sinyallerine dönüştürür. Üç alım ve iletim modunda çalışabilir. (Dönüştürücüde kurulu yazılıma ve dönüştürücü kartındaki anahtarların durumuna bağlı olarak).

USB dönüştürücü<–>RS-485 - bu dönüştürücü, USB arayüzü olan herhangi bir bilgisayarda RS-485 arayüzünü düzenlemek için tasarlanmıştır. Dönüştürücü, USB konektörüne bağlı ayrı bir kart olarak yapılmıştır. Dönüştürücüye doğrudan güç verilir USB girişi. Dönüştürücü sürücüsü oluşturmanıza olanak sağlar USB arabirimi sanal COM bağlantı noktasına bağlanın ve normal bir RS-485 bağlantı noktası gibi (RS-232'ye benzer) çalışın. Cihaz, USB bağlantı noktasına bağlandığında hemen algılanır.

Ethernet dönüştürücü<–>RS-485 - bu dönüştürücü, RS-485 arayüz sinyallerini yerel bir ağ üzerinden iletme yeteneği sağlamak üzere tasarlanmıştır. Dönüştürücünün kendi IP adresi vardır (kullanıcı tarafından ayarlanır) ve yerel ağa bağlı ve uygun yazılımla kurulmuş herhangi bir bilgisayardan RS-485 arayüzüne erişime izin verir. Dönüştürücüyle çalışmak için 2 program sağlanır: Bağlantı Noktası Yeniden Yönlendirici - düzeyde RS-485 arayüzü (COM bağlantı noktası) desteği ağ kartı ve dönüştürücüyü kullanıcının yerel ağına bağlamanıza ve ayrıca RS-485 arayüzünün parametrelerini (baud hızı, veri biti sayısı vb.) ayarlamanıza olanak tanıyan Lantronix yapılandırıcı. Dönüştürücü tamamen şeffaf veri iletimi sağlar ve herhangi bir yönde alım.

yönlendirici veya yönlendirici(İngilizce yönlendiriciden) - bilgisayar veri ağlarında kullanılan, ağ topolojisi (yönlendirme tabloları) ve belirli kurallar hakkındaki bilgilere dayanarak, OSI modelinin ağ katmanındaki paketlerin alıcılarına iletilmesine ilişkin kararlar veren bir ağ cihazı. Genellikle birden fazla ağ bölümünü bağlamak için kullanılır.

Geleneksel olarak bir yönlendirici, verileri iletmek için yönlendirme tablosunu ve veri paketlerinde bulunan hedef adresi kullanır. Bu bilgiyi çıkararak yönlendirme tablosundan verinin iletilmesi gereken yolu belirler ve paketi bu yol boyunca yönlendirir. Adres için yönlendirme tablosunda tanımlanmış bir yol yoksa paket bırakılır.

Örneğin kaynak adresi kullanıldığında, kullanılan protokollerde paket iletme yolunu belirlemenin başka yolları da vardır. üst seviyeler ve ağ katmanı paket başlıklarında bulunan diğer bilgiler. Çoğu zaman, yönlendiriciler gönderen ve alıcı adreslerini (NAT, Ağ Adresi Çevirisi) çevirebilir, erişimi kısıtlamak, iletilen verileri şifrelemek / şifresini çözmek vb. için geçiş veri akışını belirli kurallara göre filtreleyebilir.

Yönlendiriciler, ağı çarpışma alanlarına ve yayın alanlarına bölerek ve paketleri filtreleyerek ağ tıkanıklığını azaltmaya yardımcı olur. Esas olarak ağları bağlamak için kullanılırlar. farklı şekiller, genellikle mimari ve protokoller açısından uyumsuzdur; örneğin DSL, PPP, ATM, Çerçeve rölesi vb. kullanarak Ethernet LAN'larını ve WAN bağlantılarını birleştirmek için. Genellikle bir yönlendirici, yerel bir ağdan küresel ağİnternet, adres çevirisi ve güvenlik duvarı işlevlerini yerine getirir.

Hem özel bir cihaz hem de basit bir yönlendiricinin işlevlerini yerine getiren bir PC bilgisayarı, yönlendirici görevi görebilir.

Modem(kelimelerden oluşan bir kısaltma ay dulyator- dem odulator) - iletişim sistemlerinde kullanılan ve modülasyon ve demodülasyon işlevini yerine getiren bir cihaz. Modemin özel bir durumu, bir bilgisayarın modemle donatılmış başka bir bilgisayarla iletişim kurmasını sağlayan, yaygın olarak kullanılan bir çevre birimi aygıtıdır. telefon ağı(telefon modemi) veya kablolu ağ (kablo modem).

Son ağ ekipmanı, ağ üzerinden iletilen bilgilerin kaynağı ve alıcısıdır.

Bilgisayar (iş istasyonu) Ağa bağlı en çok yönlü düğümdür. Uygulamalı kullanım Ağdaki bilgisayar yazılım tarafından belirlenir ve kurulur ek ekipman. Uzun mesafeli iletişim için dahili veya harici bir modem kullanılır. Ağ açısından bakıldığında, bilgisayarın "yüzü" onun ağ bağdaştırıcısıdır. Tip ağ adaptörü bilgisayarın amacına ve ağ etkinliğine uygun olmalıdır.

Sunucu aynı zamanda bir bilgisayardır, ancak daha fazla kaynağa sahiptir. Bu, daha yüksek ağ etkinliği ve alaka düzeyi anlamına gelir. Sunucular tercihen özel bir anahtar bağlantı noktasına bağlanmalıdır. İki veya daha fazla ağ arayüzünü (modem bağlantısı dahil) ve ilgili yazılımı kurarken, sunucu bir yönlendirici veya köprü rolünü oynayabilir. Sunucuların genellikle yüksek performanslı bir işletim sistemine sahip olması gerekir.

Tablo 5, tipik bir iş istasyonunun parametrelerini ve geliştirilen yerel ağ için maliyetini göstermektedir.

Tablo 5

İş istasyonu

			Sistem ünitesi.GH301EA HP dc5750 uMT A64 X2-4200+(2,2GHz),1GB,160GB,ATI Radeon X300,DVD+/-RW,Vista Business
			Hewlett-Packard GH301EA dc 5750 serisi bilgisayar. Bu sistem birimi aşağıdakilerle donatılmıştır: AMD işlemci Athlon™ 64 X2 4200+ 2,2 GHz, 1024 MB DDR2 RAM, sabit disk 160GB için, DVD-RW sürücüsü ve yüklü işletim sistemi Windows Vista işletme.
			Fiyatı:16 450,00 ovmak.
				Monitör. TFT 19" Asus V W1935
				Fiyat: 6.000,00 RUB
Giriş cihazları
Fare		Dahi GM-03003				172 ovmak.
Tuş takımı					208 ovmak.
toplam tutar						22.830 RUB

Tablo 6 sunucu ayarlarını listeler.

Tablo 6

Sunucu

			DESTEN Sistem ünitesi DESTEN eStudio 1024QM
			İşlemci Intel çekirdek 2 Quad Q6600 2.4GHz 1066MHz 8Mb LGA775 OEM Anakart Gigabyte GA-P35-DS3R ATX Bellek Modülü DDR-RAM2 1Gb 667Mhz Kingston KVR667D2N5/1G - 2 HDD 250 Gb Hitachi Deskstar T7K500 HDP725025GLA380 7200RPM 8Mb SATA- 2 - 2 Video Adaptörü 512MB Zotac PCI- E 8600GT DDR2 128 bit DVI (ZT-86TEG2P-FSR) DVD RW sürücüsü NEC AD-7200S-0B SATA BlackZALMAN HD160XT BLACK kasa.
			Fiyat:50 882,00 ovmak.
			Monitör. TFT 19" Asus V W1935
			Tür: LCD Teknolojisi LCD: TN Diyagonal: 19" Ekran Formatı: 5:4 Maksimum Çözünürlük: 1280 x 1024 Girişler: VGA Dikey Tarama: 75 Hz Yatay Tarama: 81 kHz
			Fiyat: 6.000,00 RUB
Giriş cihazları
Fare		Dahi GM-03003			172 ovmak.
Tuş takımı	Logitech Value Deniz Grisi (yenileme) PS/2			208 ovmak.
toplam tutar					57.262 RUB

Sunucu yazılımı şunları içerir:

× İşletim sistemi Windows Server 2003 SP2+R2

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (sunucu lisansı)

× SymantecpcAnywhere 12 Ağ Yönetim Yazılımı (Sunucu)

İş istasyonu yazılımı şunları içerir:

× İşletim sistemi WindowsXPSP2

× Antivirüs programı NOD 32 AntiVirusSystem.

× Microsoft Office 2003 (pro)

× ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 yazılım paketi (istemci lisansı)

× Symantec pcAnywhere 12 ağ yönetim yazılımı (istemci)

× Kullanıcı programları

Gerçek ağlar için, toplam bant genişliğinin bir yüzdesi olan (bireysel aboneler arasında bölünmeyen) ağ kullanım göstergesi (ağ kullanımı) gibi bir performans göstergesi önemlidir. Çarpışmaları ve diğer faktörleri dikkate alır. Ne sunucu ne de iş istasyonları ağ kullanım göstergesini belirlemeye yönelik araçlar içermez; protokol analizörleri gibi özel donanım ve yazılım araçları bunun için tasarlanmıştır, yüksek maliyet nedeniyle her zaman mevcut değildir.

Yoğun Ethernet ve FastEthernet sistemleri için %30 ağ kullanımı iyi bir değer olarak kabul edilir. Bu değer, uzun ağ kesintilerinin bulunmadığına karşılık gelir ve yükte en yüksek artış olması durumunda yeterli boşluk sağlar. Bununla birlikte, önemli bir süre için ağ kullanım oranı% 80 ... 90 veya daha fazla ise, bu neredeyse tamamen kullanıldığını gösterir (içinde) verilen zaman) kaynaklar, ancak geleceğe rezerv bırakmaz.

Hesaplamalar ve sonuçlar için her ağ segmentindeki performansı hesaplamanız gerekir.

Pp yükünü hesaplayalım:

burada n, tasarlanan ağın segment sayısıdır.

P0 = 2*16 = 32Mbps

Toplam gerçek yük Pf, çarpışmalar ve veri iletim ortamına erişim gecikmelerinin büyüklüğü dikkate alınarak hesaplanır:

, Mb/sn,

(3)

burada k, veri iletim ortamına erişimdeki gecikmedir: Ethernet teknoloji ailesi için - 0,4, TokenRing için - 0,6, FDDI için - 0,7.

RF \u003d 32 * (1 + 0,4) \u003d 44,8 Mb/sn

Gerçek yük Pf > 10 Mbps olduğundan, daha önce varsayıldığı gibi, bu ağ Ethernet standardı kullanılarak uygulanamıyorsa FastEthernet teknolojisinin (100 Mbps) kullanılması gerekir.

Çünkü ağda yoğunlaştırıcı kullanmadığımız göz önüne alındığında, sinyalin çift dönüş zamanının hesaplanmasına gerek yoktur (çarpışma sinyali yoktur)

Tablo 7, 2 anahtar üzerine kurulu bir ağın maliyetinin nihai hesaplamasını göstermektedir. ( seçenek 1).

Tablo 6

Tablo 8, 2 anahtar ve 1 yönlendirici üzerine kurulu bir ağın maliyetinin nihai hesaplamasını göstermektedir. ( seçenek 2).

Tablo 8

№	İsim		1 adet fiyatı (ovmak.)	Toplam (ovmak)
1	RJ-45 fişleri	86	2	172
2	RJ-45 UTP kablosu, lev.5e	980 m.	20	19 600
3	TrendNet N-Yollu Anahtar TEG S224 (10/100Mbps, 24 port, +2 1000Mbps Raf Montajı)	2	3714	7 428
4	yönlendirici, Yönlendirici D-Link DIR-100	1	1 250	1 250
5	İş istasyonu	40	22 830	913 200
6	Sunrise XD Sunucusu (Kule/Raf Montajı)	1	57 262	57 262
Toplam:				998912

Sonuç olarak, maliyet açısından önemli ölçüde farklılık göstermeyen ve ağ oluşturma standartlarını karşılayan iki ağ seçeneği elde ediyoruz. İkinci seçeneğe göre ağ tasarımı biraz daha pahalı olsa da, ilk ağ seçeneği güvenilirlik açısından ikinci seçeneğe göre daha düşüktür. Buradan, en iyi seçenek yerel bir ağ oluşturmak ikinci seçenek olacaktır - 2 anahtar ve bir yönlendirici üzerine kurulu bir yerel ağ.

Güvenilir çalışma ve ağ performansının artması için ağ yapısında yalnızca standardın gerekliliklerini dikkate alarak değişiklik yapmalısınız.

Verileri virüslerden korumak için yüklemelisiniz antivirüs programları(örneğin, NOD32 AntiVirusSystem) ve bozuk veya yanlışlıkla silinen verileri kurtarmak için şunu kullanmalısınız: özel araçlar(örneğin NortonSystemWorks paketinin içerdiği yardımcı programlar).

Ağ bir performans marjıyla oluşturulmuş olsa da yine de koruma sağlamalısınız. ağ trafiği bu nedenle intranet ve İnternet trafiğinin amaçlanan kullanımını izlemek için yönetim programını kullanın. Ağ performansı, NortonSystemWorks yardımcı uygulamalarının (birleştirme, kayıt defteri temizleme, WinDoctor ile mevcut hataları düzeltme gibi) yanı sıra geceleri düzenli anti-virüs taramasından yararlanacaktır. Bilginin yüklenmesini başka bir bölümden zamana bölmek de gereklidir, yani. Her segmentin kendisine ayrılan süre içerisinde diğerine hitap etmesini sağlamaya çalışın. Şirketin yakın faaliyet alanıyla ilgili olmayan programların kurulumu yönetici tarafından engellenmelidir. Ağı kurarken, ağın bakımında zorluk yaşamamak için kabloyu işaretlemek gerekir.

Ağ kurulumu mevcut kanal ve kanallar üzerinden yapılmalıdır.

Ağın güvenilir bir şekilde çalışması için, yerel ağın tamamından sorumlu olan ve ağın optimizasyonu ve performansının iyileştirilmesiyle ilgilenen bir çalışanın bulunması gerekir.

İş istasyonlarının belirli görev dağılımı yapıldıktan sonra çevre birimleri (yazıcı, tarayıcı, projektör) ekipmanları kurulmalıdır.

Önlem amacıyla gizli kattaki kabloların bütünlüğünün periyodik olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Ekipmanı sökerken, ekipmanın tekrar kullanılabilmesi için taşınmasına dikkat edilmelidir.

Ayrıca sunucu odası ve kabinlere erişimin anahtarlarla kısıtlanması gerekmektedir.

1.V.G. Olifer, N.A. Olifer - St.Petersburg. Peter 2004

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/

3.V.M. Shek, T.A. Kuvaşkin " Yönergelerİçin kurs tasarımı Bilgisayar Ağları ve Telekomünikasyon disiplininde" - Moskova, 2006

4. http://catalog.sunrise.ru/

5.V.M. Şek. "Bilgisayar ağları ve telekomünikasyon" disiplini üzerine dersler, 2008.